L’idrogeno, quale vettore energetico, nel panorama globale riveste un ruolo fondamentale per il raggiungimento degli obiettivi di decarbonizzazione previsti al 2050. La diffusione dell’idrogeno potrebbe, infatti, contribuire a migliorare la flessibilità complessiva del sistema energetico, bilanciando nel breve termine la variabilità dell’offerta e le oscillazioni stagionali della domanda.

Per svolgere questo ruolo, è importante che si sviluppino soluzioni di accumulo convenienti su larga scala e a lungo termine, includendo, tra queste, lo stoccaggio nel sottosuolo e in particolare all’interno degli acquiferi salini e nei campi di idrocarburi depleti che presentano sostanziali capacità di stoccaggio.

Per favorire lo sviluppo dello stoccaggio di idrogeno è necessario che si diffondano studi numerici modellistici, come quello qui proposto, che consentano di indagare il comportamento del fluido nel sottosuolo. Un primo obiettivo della presente attività è stato quello di valutare, mediante l’utilizzo di attività numeriche, la fattibilità del processo di stoccaggio geologico dell’idrogeno.

In particolare, utilizzando la suite GeoSIAM sviluppata in RSE, è stato riprodotto un caso benchmark al fine di validare l’implementazione del modulo per il trattamento delle miscele idrogeno-metano effettuata negli scorsi anni all’interno del codice.

Dal confronto dei risultati ottenuti rispetto a quelli conseguiti utilizzando un codice commerciale di riferimento (Eclipse della Slb Limited), è possibile affermare che la suite GeoSIAM può essere utilizzata efficacemente per simulare lo stoccaggio di idrogeno in giacimenti depleti di metano.

In parallelo, quale secondo obiettivo, sono state eseguite le simulazioni numeriche fluidodinamiche e geomeccaniche applicate ad un caso sintetico che dal punto di vista geologico rimanda al contesto dell’offshore adriatico. Tali simulazioni hanno consentito di comprendere gli effetti che le operazioni di iniezione e produzione di idrogeno possono avere sulla deformazione del sottosuolo e in particolare sulla stabilità di faglia.

Le perturbazioni maggiori del campo di sforzo sono state registrate durante la prima fase del processo di stoccaggio, quando il giacimento depleto da gas naturale è stato riconvertito in sito di stoccaggio di idrogeno. Variazioni minori sono ottenute invece durante la simulazione dei diversi cicli di stoccaggio e produzione di idrogeno.