Pronti per il biogas – Preparare i motori a gas per il prossimo decennio

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motore a gas

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Politici, scienziati e stakeholder del settore sono alla continua ricerca di fonti energetiche sostenibili come contributo agli sforzi internazionali volti a ridurre le emissioni di gas serra. Tuttavia, le sfide nella creazione di alternative ai combustibili fossili includono costi, lacune tecnologiche, nonché accessibilità e affidabilità.

Il biogas è ampiamente considerato come un pezzo del puzzle nel quadro più ampio delle fonti energetiche di domani: essendo prodotto da rifiuti organici, affronta sia i problemi della gestione dei rifiuti che la ricerca di fonti energetiche rinnovabili.

Tuttavia – “L’uso del biogas nella produzione di energia è ostacolato da diversi fattori, tra cui la mancanza di efficienza di molti motori a gas stessi, che sono un elemento centrale nella trasformazione del biogas in calore ed energia”, afferma Thomas Achrainer, uno dei fondatori di PowerUP GmbH. Come stabilito esperto per servizi motori a gas riguardanti centrali elettriche a biogas, PowerUP si è specializzata in soluzioni innovative per preparare il settore del biogas per il prossimo decennio.

Il mercato del biogas oggi – una panoramica

Soprattutto nella produzione di elettricità, il biogas si è rivelato un’alternativa promettente ai combustibili fossili, che nel 2022 costituivano ancora la maggior parte delle fonti energetiche globali: quell’anno il solo carbone aveva una quota di oltre il 35%, seguito dal gas naturale con il 22%. .^,

Tuttavia, le fonti energetiche rinnovabili come il biogas sono in aumento: nel 2022, la capacità di energia da biogas installata a livello globale era pari a 21.5 gigawatt. In totale, si stima che il mercato mondiale del biogas – comprese applicazioni come la cucina, il riscaldamento e, con la quota maggiore, la produzione di energia – ammonterà a 65.53 miliardi di dollari nel 2023. Tra il 2024 e il 2030, un tasso di crescita annuale composto (CAGR) di 4.2 % è prevista.^, ^,

Ovviamente la direzione è chiara: si prevede che il biogas diventi un fattore sempre più importante nell’approvvigionamento energetico globale. I vantaggi includono la rinnovabilità e l’utilizzo dei rifiuti, ma anche una maggiore stabilità nell’approvvigionamento energetico dei paesi in via di sviluppo e delle regioni rurali. Tuttavia, c’è un notevole margine di miglioramento.^,

Le principali sfide per gli operatori di motori a biogas: quali sono le difficoltà?

“Spesso il biogas deve essere sottoposto a una fase di lavorazione speciale per poter essere reso accessibile alla produzione di energia”, spiega Thomas Achrainer. Dopotutto, questo prodotto naturale può presentare variazioni talvolta considerevoli nella sua composizione. Ma nonostante la lavorazione avanzata, i motori a biogas devono essere sufficientemente adattabili per far fronte alle incoerenze durante la combustione.

Tuttavia, queste non sono le uniche complessità con cui devono confrontarsi i motori a biogas (o meglio, i loro operatori).

Strutture inefficienti

I costi sono un fattore determinante quando si parla di adozione di fonti energetiche rinnovabili. Il biogas non fa eccezione, per questo il settore energetico ha bisogno di poter disporre di tecnologie all’avanguardia. Parlando del ruolo centrale dei motori a gas nella produzione di energia con il biogas, Thomas Achrainer spiega: “I moderni motori a gas sono veri e propri cavalli di potenza, poiché possono raggiungere elevati livelli di efficienza quando vengono utilizzati nella produzione di energia. Tuttavia, anche quando si utilizzano motori a gas di affermati leader di mercato, spesso c’è spazio per miglioramenti”.

Nonostante i buoni livelli di efficienza tra il 40 e il 50%, i motori a biogas per la produzione di energia possono essere ulteriormente migliorati e adattati alle specifiche esigenze dei clienti. Ad esempio, è possibile migliorare la tolleranza per variazioni più ampie nella qualità del gas, evitando la necessità di laboriose fasi di preparazione del gas.^,

Inoltre, è possibile incorporare parti di motori a gas appositamente sviluppate per aumentare ulteriormente l'efficienza dei motori. Questi elementi possono includere candele, filtri di scarico e molti altri componenti per aumentare non solo l'efficienza, ma anche la durata.

uomo che ripara il motore a gas

Manutenzione complessa

La manutenzione può facilmente diventare un grosso problema quando si gestiscono strutture complesse con sistemi grandi e delicati. E nonostante la manutenzione regolare sia essenziale per garantire la longevità dei costosi motori a gas ed evitare interruzioni non pianificate, spesso comporta tempi di fermo significativi. Ciò è ancora più vero quando l'impianto in questione si trova a notevole distanza dal produttore del motore a gas o da un partner di assistenza qualificato.

Gli operatori di motori a gas sono quindi alla ricerca di possibilità per ridurre i costi e gli sforzi legati alla manutenzione o per combinare l'assistenza con l'aggiornamento personalizzato dei sistemi esistenti.

Sistemi datati: sostituzioni costose

La durata media dei motori a biogas può estendersi per oltre 25-30 anni. Tuttavia, con l’avanzare della tecnologia, molte centrali elettriche hanno a loro disposizione solo motori a gas datati, aumentando sia i costi di manutenzione che la suscettibilità agli errori. Anche così: le sostituzioni sono costose e l’eliminazione prematura di un motore a gas mina l’aspirazione a una produzione di energia sostenibile.

Stare al passo con il progresso tecnologico, tuttavia, non implica necessariamente la sostituzione regolare di più componenti delle centrali elettriche. Sono invece estremamente richieste possibilità di aggiornamento dei sistemi esistenti con l’obiettivo di rendere le generazioni di motori a gas più vecchie a prova di futuro.

Accensione dei motori a biogas: preparati per le sfide di domani

“Le sfide guidano l’innovazione. Senza di loro ci troveremmo nella stagnazione invece che nel progresso”, dice Thomas Achrainer. E infatti, gli ostacoli nel funzionamento dei motori a biogas hanno spinto l’industria a sviluppare approcci per aumentare l’efficienza, l’affidabilità e l’indipendenza.

A tal fine, PowerUP non offre solo servizi di manutenzione per motori MWM® e INNIO Jenbacher® in 52 paesi: la revisione basata sulle condizioni consente efficienza in termini di costi e risorse sostituendo solo quelle parti che hanno effettivamente raggiunto la fine della loro vita utile. Le sostituzioni dei componenti, d'altra parte, includono anche pezzi di ricambio per motori a gas progettati da PowerUP che sono in grado di aumentare ulteriormente l'efficienza e la longevità dei motori a biogas, come i sistemi di soffiaggio e le testate dei cilindri.

Oltre ai pezzi di ricambio dedicati e alle opzioni di aggiornamento per i motori esistenti, PowerUP ha anche sviluppato PUPGEN: la combinazione di un motore INNIO Jenbacher® Type 3 revisionato e adattamenti mirati di PowerUP lo rende un'aggiunta estremamente versatile ed economica alla linea dell'azienda. su.

^, https://www.statista.com/statistics/269811/world-electricity-production-by-energy-source/

^, https://www.statista.com/statistics/1032922/biogas-capacity-globally/

^, https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/biogas-market

^, https://energypedia.info/wiki/Advantages_and_Disadvantages_of_Biogas

^, https://www.energie-lexikon.info/gasmotor.html