La nostra vita quotidiana è alimentata dall’elettricità, ma da dove viene? L’elettricità viene utilizzata ogni giorno: per accendere la luce, collegare il telefono o scaldare il cibo nel microonde.
La domanda di elettricità negli Stati Uniti, ma anche in Europa, raggiunge il picco sia nei mesi estivi che in quelli invernali, spinta dalla necessità di mantenersi freschi d’estate e caldi d’inverno.
In particolare dalla seconda settimana di luglio 2024, i prezzi nei principali mercati elettrici europei hanno registrato un aumento, dovuto dal calo della produzione di energia eolica e dalle temperature bollenti in rialzo.
L’Italia ha registrato l’incremento maggiore: +12%, seguito dagli aumenti nei mercati britannico e spagnolo, rispettivamente del 4,9% e del 4,4%.
A parte l’aumentata domanda elettrica, un peso lo ha avuto anche la diminuzione generalizzata della produzione di energia eolica.
Come si converte il gas naturale in elettricità
Ecco come il gas naturale viene convertito in elettricità:
Passaggio 1: estrazione
Il gas naturale viene raccolto da sotto la superficie terrestre. Le condutture raccolgono il gas naturale da più pozzi in un punto centrale dove viene trattato per rimuovere acqua o prodotti di scarto, come elio e anidride carbonica. Il gas trattato, noto anche come metano, si muove attraverso i gasdotti di trasmissione verso i servizi pubblici, comprese le centrali elettriche.
Passaggio 2: conversione
Le centrali elettriche iniziano il processo di conversione utilizzando una caldaia, una turbina a combustione o entrambe.
- Quando si utilizza una caldaia, l’acqua viene fatta bollire creando vapore che fa girare una turbina e genera elettricità.
- Quando si utilizza una turbina a combustione, l’aria compressa e la combustione di gas naturale creano un gas che fa girare le pale di una turbina collegata a un generatore elettrico.
Questi metodi possono essere utilizzati indipendentemente o insieme.
In un sistema a ciclo combinato, l’energia termica creata da una turbina a gas genera a sua volta energia elettrica in un’altra turbina.
Passaggio 3: potenza
Dopo che l’energia elettrica è stata creata, viene inviata attraverso le linee elettriche per uso residenziale, commerciale, industriale e di trasporto.
Il gas naturale è anche un ottimo partner per le energie rinnovabili, compresa l’energia solare ed eolica perché, quando il vento non soffia o il sole non splende, il gas naturale è proprio lì per fornire la produzione di energia necessaria.
Proprio come il petrolio e il carbone, il gas naturale è un combustibile fossile. Ma a differenza dei suoi omologhi, è abbondante. Il gas naturale è addirittura considerato relativamente “pulito”, poiché emette meno anidride carbonica e meno sostanze inquinanti rispetto ad alcune alternative. Ma da dove viene? E come viene convertito il gas naturale in energia?
Da dove viene il gas naturale?
Il gas naturale ha origine dai resti di piante e animali. Questa materia contiene carbonio, ottenuto dall’energia assorbita tramite il sole durante la loro vita. Nel corso di migliaia di anni, questi resti si ricoprono di materiale in decomposizione che intrappola il limo sottostante.
Alla fine, questo produce gas naturale che rimane sotto la superficie terrestre finché non viene rilasciato dai metodi di estrazione artificiali.
Per accedere al gas naturale, dobbiamo sapere dove trovarlo.
Gli scienziati possono prevedere la posizione del gas naturale perché si accumula in “serbatoi” naturali, intrappolato nella terra dopo essere salito attraverso la roccia porosa. Alcune formazioni rocciose e paesaggi hanno maggiori probabilità di contenere serbatoi di gas naturale, ad esempio terreni in pendenza che si sono ripiegati su sé stessi per creare una forma a cupola visibile. Il gas è anche associato ad altri combustibili fossili, il che significa che è probabile che le riserve si trovino vicino a giacimenti petroliferi o giacimenti di carbone.
Il fracking è un metodo di estrazione utilizzato per rilasciare gas naturale dalle formazioni di scisto.
Lo scisto è particolarmente difficile da permeare, motivo per cui viene iniettato il fluido di fratturazione per espellere il gas. È una pratica controversa, ma che ha aperto ulteriori riserve di gas, soprattutto negli Stati Uniti, dove il fracking ha registrato un boom negli ultimi anni.
Come viene utilizzato il gas naturale per produrre energia?
Dopo essere stato estratto dalla terra, viene trasportato tramite condutture a una struttura specializzata. Il condensato di idrocarburi può formarsi in quello che dovrebbe essere un flusso di gas secco, motivo per cui la misurazione accurata del contenuto di vapore acqueo può aiutare a identificare il potenziale danno da corrosione della tubazione, come discusso più avanti in: La fisica del campionamento del gas naturale.
Nella struttura specializzata, le impurità come l’elio e l’anidride carbonica vengono rimosse prima di portarlo in una centrale elettrica dove aziona una turbina a vapore o una turbina a combustione. Entrambi i metodi generano elettricità, sebbene il secondo sia più efficiente.
Il gas naturale non viene utilizzato solo per generare elettricità. Viene spesso utilizzato come strumento domestico per cucinare e riscaldare, tramite piani cottura a gas e sistemi di riscaldamento centralizzato. Può essere utilizzato nelle case che non hanno accesso alla rete elettrica e può persino alimentare automobili e aeroplani.
L’impatto ambientale del gas naturale
L’uso del gas naturale come forma di energia ha un impatto sull’ambiente, ma non nella misura di altri combustibili fossili come il carbone e il petrolio. Il motivo è che durante la combustione del gas naturale le emissioni di anidride carbonica e ossidi di azoto sono minori. Tuttavia, sono ancora necessari severi controlli ambientali, soprattutto per garantire che il metano, un gas potente e nocivo, non venga rilasciato durante la combustione o il trasporto.
