H2GN-SoiLeaks – Otimização de estratégias de avaliação de fugas em condutas enterradas de gás natural com injeção de hidrogénio

O projeto proposto surge no contexto de um cenário em que a crescente procura por fontes de energia mais sustentáveis, aliada ao avanço das tecnologias, coloca o hidrogénio como uma das alternativas promissoras ao gás natural. O hidrogénio verde, ao ser uma fonte de energia limpa e eficiente, tem um grande potencial de aplicação em várias indústrias. Contudo, a sua introdução nas redes de gás natural levanta desafios técnicos, especialmente em relação ao transporte seguro e eficiente de misturas de gás natural e hidrogénio através de gasodutos. Com base nesta necessidade, o H2GN-SoiLeaks tem como objetivo principal desenvolver um modelo preditivo para a caraterização e localização de fugas em condutas enterradas que transportam misturas de gás natural e hidrogénio. Este objetivo central será alcançado através da utilização de tecnologias de sensores acústicos e da modelação preditiva. Ao longo do projeto, serão desenvolvidos seis objetivos específicos, nomeadamente: 1. Determinar a profundidade ideal de enterramento para sensores acústicos que visam a deteção de fugas em condutas que transportam gás natural misturado com hidrogénio. Estes trabalhos serão realizados através de simulações numéricas, que permitirão identificar as melhores condições para posicionamento dos sensores, otimizando a cobertura da rede de monitorização e garantindo a eficácia do sistema em diferentes cenários. 2. Estabelecer o espaçamento máximo entre os sensores acústicos, para assegurar uma deteção fiável de fugas em várias condições de operação, incluindo diferentes pressões e tamanhos de fuga. 3. Desenvolvimento de um modelo preditivo de deteção de fugas, com recurso a ferramentas de machine learning para analisar os dados dos sensores acústicos e identificar padrões que possam indicar a presença de fugas. O modelo será capaz de caracterizar o tamanho das fugas e localizá-las com precisão, configurando uma solução mais sensível e económica em comparação com os métodos tradicionais. 4. Validação do desempenho do modelo, que será realizada em ambientes controlados e em campo real, onde será testado em cenários simulados, com a realização de fugas em condutas enterradas. Durante estas fases, o desempenho do modelo será avaliado em termos de precisão, sensibilidade e custo-benefício, garantindo que o sistema desenvolvido seja viável e aplicável a diferentes tipos de infraestruturas. 5. Comparação do sistema de deteção desenvolvido com as soluções atualmente disponíveis no mercado, avaliando sua eficiência e custo-benefício. 6. Proposta de uma estratégia para integrar o sistema de deteção desenvolvido nas operações diárias das redes de gás natural, para que a solução possa ser implementada e utilizada de forma prática no futuro. Ainda neste âmbito e, relativamente aos objetivos SMART, a equipa de projeto definiu como objetivo específico o desenvolvimento de um modelo preditivo utilizando sensores acústicos e ferramentas de código aberto, que visa a identificação, caracterização e localização de fugas em condutas que transportam até 20% de hidrogénio misturado com gás natural. Em termos mensuráveis, espera-se alcançar uma precisão de deteção de fugas de pelo menos 90%, com uma margem de erro inferior a 6% na localização das fugas dentro de um raio de 5 metros para fugas simuladas de diferentes tamanhos e condições de solo.