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Les mathématiques permettent de mélanger l'hydrogène dans les gazoducs

La modélisation mathématique peut montrer remark mélanger en toute sécurité de l’hydrogène avec du gaz naturel pour le transportation dans les systèmes de pipelines existants. Une transition sûre et fiable vers l’hydrogène est l’une des methods proposées pour la changeover vers une économie carboneutre.

“Le mélange d’hydrogène dans un gazoduc modifie la façon dont les gaz s’écoulent, ce qui créera de nouvelles ailments pour les opérateurs”, a déclaré Anatoly Zlotnik, co-auteur d’un nouvel posting sur la modélisation dans la revue PRX Vitality. Zlotnik, mathématicien au Laboratoire national de Los Alamos, possède une abilities dans la modélisation, la conception et le contrôle des systèmes de transmission d’énergie. “Notre modélisation montre que l’injection progressive d’hydrogène dans un réseau de gazoducs permet des opérations sûres et prévisibles.”

À l’aide d’équations aux dérivées partielles non linéaires, Zlotnik et ses collègues de Los Alamos ont développé le modèle de transportation de mélanges hétérogènes de gaz naturel et d’hydrogène à travers des systèmes de pipelines. La modélisation de l’infrastructure comprend des unités de compression et de régulation, des stations d’approvisionnement qui injectent du gaz dans le réseau à une pression définie et des mélanges d’hydrogène, et des stations de débit qui retirent le mélange du réseau, selon le doc.

Résoudre les défis liés à l’exploitation des pipelines

Le transportation de l’hydrogène dans les réseaux de gazoducs existants permet aux opérateurs de maximiser l’utilité de ces installations vastes et coûteuses dans le cadre d’une stratégie de réduction des combustibles fossiles émetteurs de carbone. L’hydrogène est beaucoup as well as léger que le gaz naturel, qui est principalement composé de méthane, donc leur mélange remet en problem l’exploitation des pipelines de nouvelles manières.

La modélisation mathématique de l’équipe de Los Alamos a déterminé que limiter le taux de variation de l’injection d’hydrogène dans un gazoduc empêchera des changements de pression importants et rapides. Les méthodes utilisées par l’équipe pour simuler un réseau de pipelines pourraient permettre aux opérateurs d’élaborer des normes sur les débits d’injection.

L’hydrogène offre plusieurs avantages en tant que carburant propre qui n’émet pas de dioxyde de carbone. Dans une pile à flamable, l’hydrogène et l’oxygène créent de l’électricité pour alimenter les voitures, les camions et les installations. L’hydrogène peut également être mélangé au gaz naturel pour être utilisé dans des appareils tels que des fournaises et des séchoirs domestiques, ou il peut être brûlé pour alimenter des installations de fabrication ou produire de l’électricité.