L’idrogeno verde ha sempre più un ruolo strategico in ottica di transizione verso la green energy: presenta ottime qualità come combustibile, agente chimico e vettore energetico e di accumulo e ha un elevato potenziale di impiego soprattutto nei settori più difficili da decarbonizzare come le industrie pesanti, l’industria chimica e il settore dei trasporti. Per le sue caratteristiche, l’idrogeno verde può giocare un ruolo decisivo in un mondo a zero emissioni, infatti, l’elettrificazione tramite energie rinnovabili sarà la strada principale, oltre che la più efficiente per la decarbonizzazione.
I progressi della tecnologia moderna hanno portato i paesi in via di sviluppo a consumare energia a un ritmo allarmante, infatti ogni anno il fabbisogno energetico del nostro pianeta è maggiore rispetto all’anno precedente.
Gli elevati standard di qualità e l’impegno per la sostenibilità fanno di CD Automation il partner ideale per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione senza sacrificare prestazioni o affidabilità.
Decarbonizzazione: come CD Automation può aiutare a raggiungere a questo obiettivo
L’Energy Storage è assolutamente fondamentale per la sostenibilità a lungo termine. L’idrogeno può essere immagazzinato in grandi quantità per lunghi periodi di tempo: l’energia prodotta non viene persa nel tempo e può essere immagazzinata su scala industriale e recuperata come fonte di energia di riserva quando è necessario. Ad esempio, nei processi che richiedono elevate temperature, come quelli adottati dall’industria siderurgica, nelle raffinerie, o nella produzione di fertilizzanti, l’idrogeno immagazzinato può essere utilizzato come materia prima per le applicazioni industriali. Inoltre, ad oggi, può essere trasportato attraverso i gasdotti esistenti miscelato con il gas naturale e in futuro, con gli investimenti previsti dal piano strategico europeo per l’idrogeno anche in Italia si prevede di costruire condotte dedicate.
Scopri come il portafoglio di tecnologie termiche avanzate di CD Automation può aiutare a ottenere una soluzione a emissioni zero per la produzione e lo stoccaggio di combustibile a idrogeno.
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Produzione di idrogeno verde
Esistono oggi alcuni metodi di elettrolisi per la produzione di idrogeno, tra cui la membrana elettrolitica polimerica (PEM), l’alcalino e l’ossido solido. In tutti i casi, un anodo e un catodo sono separati da un elettrolita che separa l’idrogeno dalle molecole di ossigeno quando viene fatta passare corrente tra gli elettrodi. I riscaldatori per serbatoi e i prodotti per il tracciamento del calore sono la soluzione ideale per il mantenimento della temperatura di processi ausiliari come la protezione antigelo dei serbatoi di acqua demineralizzata, il preriscaldamento KOH e NaOH e la gestione della temperatura dei sistemi di tubazioni.
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Produzione di idrogeno blu
La produzione di idrogeno blu comporta la scissione dell’idrogeno dal gas naturale mediante steam reforming o Auto Thermal Reforming. Sebbene questo processo produca CO2 come sottoprodotto, la CO2 viene catturata e immagazzinata, a differenza della produzione di idrogeno grigio in cui viene rilasciata. Il calore è richiesto nei reattori di reforming del metano come un modo per fornire una distribuzione termica uniforme al letto del catalizzatore che scompone il metano in idrogeno puro e emissioni a base di carbonio. Per eliminare le emissioni aggiuntive che provengono dai sistemi alimentati a combustibile, i riscaldatori elettrici sono un’alternativa pulita a emissioni zero alla generazione di idrogeno blu.
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Stoccaggio e trattamento dell’idrogeno
Mentre alcune strutture che generano idrogeno utilizzano la fonte di energia localmente, la maggior parte richiede lo stoccaggio per il trasporto o l’energia della rete quando è necessaria la domanda. Esistono alcuni metodi di stoccaggio che vanno dai serbatoi di compressione su piccola scala alle caverne di sale sotterranee su larga scala. Indipendentemente dal metodo di stoccaggio, l’estrazione dell’idrogeno dallo stoccaggio comporta tipicamente la depressurizzazione che può porre molti problemi ai sistemi di tubazioni e valvole a causa del significativo calo della temperatura. Esistono molte soluzioni per combattere gli effetti della depressurizzazione, inclusi riscaldatori ausiliari in linea, tracciamento del calore o riscaldatori di componenti localizzati.
A seconda dell’uso finale del combustibile a idrogeno, il gas può richiedere un trattamento per vaporizzare la condensa o altri contenuti che altrimenti saturano il flusso di idrogeno. Utilizzando riscaldatori di processo, progettati per l’applicazione specifica e le esigenze di processo per garantire una qualità del gas ottimale per le turbine convenzionali e di nuova generazione.
Stoccaggio dell’idrogeno, ecco come comportarsi
L’idrogeno può essere conservato e trasportato come:
- liquido a bassa temperatura e a pressione atmosferica: lo stoccaggio dell’idrogeno liquido richiede temperature criogeniche. L’idrogeno liquido ha una densità di energia maggiore dell’idrogeno gassoso, quindi in questi casi portarlo alle temperature richieste può essere molto costoso. Inoltre, i serbatoi di stoccaggio e le strutture per lo stoccaggio dell’idrogeno liquido criogenico devono essere isolati per impedire l’evaporazione nel caso in cui il calore venga trasportato nell’idrogeno liquido a causa di conduzione, convezione o radiazione.
- sotto forma di sostanze chimiche dove l’idrogeno è legato in modo stabile ma reversibile. Qui l’idrogeno può essere immagazzinato utilizzando materiali. Esistono tre tipi di materiali per lo stoccaggio dell’idrogeno; quelli che utilizzano l’adsorbimento per immagazzinare l’idrogeno sulla superficie del materiale, quelli che usano l’assorbimento per immagazzinare l’idrogeno all’interno del materiale. La terza via è quella rappresentata dallo stoccaggio di idruri, che utilizza una combinazione di materiali solidi e liquidi.
- gas ad alta pressione, in questi casi lo stoccaggio richiede l’uso di serbatoi ad alta pressione.
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