Idrogeno nelle reti del gas: la sfida nascosta degli odorizzanti per la sicurezza

Odorizzazione del gas e idrogeno: un equilibrio da ripensare

L’introduzione dell’idrogeno nelle reti di distribuzione del gas naturale è una delle strade più promettenti per accelerare la decarbonizzazione dei settori energivori. Ma dietro questa transizione tecnologica si nascondono criticità poco note, che riguardano direttamente la sicurezza delle reti e degli utenti finali.

Un recente studio condotto da ENEA e dall’Università di Cassino e del Lazio Meridionale ha analizzato come la presenza di idrogeno nelle reti di gas possa influenzare la misurazione degli odorizzanti, le sostanze chimiche responsabili dell’odore caratteristico del gas naturale. Poiché metano e idrogeno sono incolori e inodori, l’odorizzazione rappresenta un elemento essenziale per rendere immediatamente percepibili eventuali fughe e prevenire incidenti domestici e industriali.

La ricerca, pubblicata sulla rivista scientifica Sensors, ha preso in esame tre scenari: metano puro, una miscela contenente il 20% di idrogeno e idrogeno puro. Sono stati inoltre analizzati due tra gli odorizzanti più utilizzati nelle reti di distribuzione: il tetraidrotiofene (THT) e il terz-butil mercaptano (TBM).

I risultati mostrano che la presenza di idrogeno altera, seppur in modo contenuto, l’accuratezza delle misurazioni. In particolare, nelle miscele metano-idrogeno al 20% si registra una lieve sovrastima del THT (+2,3%), mentre nel caso dell’idrogeno puro l’odorizzante TBM risulta sottostimato (-3,4%). Scostamenti apparentemente minimi, ma che in un sistema di sicurezza possono tradursi in conseguenze rilevanti.

Secondo Viviana Cigolotti, responsabile della Divisione ENEA Tecnologie e vettori per la decarbonizzazione e coautrice dello studio, l’aumento della quota di idrogeno rende più complesso garantire una percezione olfattiva costante del gas. Una sovrastima della concentrazione di odorizzante potrebbe infatti portare a una minore attenzione alle fughe reali, con possibili rischi per la sicurezza. Al contrario, una sottostima può generare falsi allarmi e spingere i gestori a incrementare inutilmente il dosaggio di odorizzante, con un conseguente aumento dei costi operativi.

La campagna sperimentale si è articolata in due fasi: una prima serie di test su bombole contenenti miscele di metano e idrogeno, e una seconda su gas naturale già odorizzato, prelevato da una rete cittadina e successivamente miscelato con idrogeno in una rete sperimentale in scala. Questo approccio ha permesso di valutare gli effetti dell’idrogeno sia in condizioni controllate sia in scenari più vicini a quelli reali di esercizio delle reti.

Attualmente, l’immissione di idrogeno nelle reti di distribuzione del gas è consentita fino al 2%. In prospettiva, però, percentuali più elevate potrebbero diventare uno strumento chiave per ridurre le emissioni di CO₂ in settori come la produzione di energia, l’industria pesante, il riscaldamento domestico e i trasporti. Il vantaggio principale di questa soluzione è la possibilità di valorizzare le infrastrutture esistenti, senza dover intervenire in modo significativo su tubazioni e apparecchiature.

Tuttavia, l’idrogeno presenta caratteristiche fisiche molto diverse dal metano: è più leggero, ha una viscosità inferiore e un’elevata diffusività. Queste proprietà rendono più difficile una miscelazione uniforme con gli odorizzanti e possono influenzare l’affidabilità delle misure effettuate dai gascromatografi, oggi considerati gli strumenti più precisi per l’analisi della composizione del gas.

Come sottolinea Giulia Monteleone, direttrice del Dipartimento ENEA di Tecnologie energetiche e fonti rinnovabili e coautrice dello studio, i risultati della ricerca offrono indicazioni operative concrete per migliorare la sicurezza e contenere i costi. Tra le possibili soluzioni figurano l’ottimizzazione dei sistemi di iniezione degli odorizzanti e l’impiego di materiali più resistenti all’idrogeno, come l’acciaio inox, nei dispositivi di misura.

In prospettiva, questo lavoro potrebbe contribuire alla definizione dei futuri regolamenti sulla miscelazione dell’idrogeno nelle reti del gas e fornire alle aziende di distribuzione linee guida utili per aggiornare le procedure di dosaggio e monitoraggio degli odorizzanti. Un passaggio cruciale per garantire che la transizione energetica proceda non solo in modo sostenibile, ma anche sicuro.

Fonte: Comunicato stampa ENEA