La transizione energetica verso la produzione e l’impiego di energie rinnovabili sta assumendo caratteri sempre più concreti e l’idrogeno rappresenta la scommessa per un futuro sostenibile. Il supporto della componentistica a quest’evoluzione è rappresentato dalla tecnologia messa appunto in sistemi modulari e/o custom per la filtrazione gas, il fissaggio, l’elettronica e con le soluzioni di raffreddamento per applicazioni idrogeno.
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Nelle diverse fasi dell’economia dell’idrogeno, dalla produzione, allo stoccaggio sino all’utilizzo dell’idrogeno, grazie all’elevato contenuto tecnologico raggiunto, queste soluzioni sono in grado di offrire un contributo reale all’efficientamento e all’ottimizzazione dei diversi processi.
In questo articolo parliamo di:
La tecnologia di filtrazione nell’elettrolisi dell’idrogeno e nelle fuell cells svolge la funzione di proteggere i componenti e il sistema dai residui della scissione (KOH) e quella di abbattere la contaminazione solida tipica degli impianti. Generalmente anche i filtri per idrogeno hanno lo scopo di preservare i componenti dalla contaminazione di particelle che possono arrivare nel sistema dall’esterno o da serbatoi e piping non flussati.
I filtri della gamma GCF di HYDAC sono stati ottimizzati per impedire la solidificazione dell’idrossido di potassio (KOH), comunemente chiamato potassa, ed eliminano inoltre gli eventuali residui di acqua. Le molecole di KOH vengono trattenute da questi dispositivi nella fase aerosol. Infatti, qualora questa si solidificasse arrecherebbe notevoli danni ai componenti con conseguenti guasti e usure dell’intero impianto.
Oltre all’elevato grado si separazione ottenibile, questi dispositivi offrono il vantaggio della flessibilità progettuale. Si pensi ad esempio alle power house o ai sistemi gen-set in cui gli spazi a disposizione richiedono una consistente diminuzione degli ingombri. In funzione dei dati applicativi vengono selezionate dimensione e caratteristiche tecniche del filtro. In estrema sintesi, oltre a poter essere fornito a disegno, il filtro viene dimensionato in funzione del layout dell’impianto. La gamma di filtri inox GF3/GFLC per taglia e capacità di filtrazione trova particolare impiego in questa applicazione. Offrono gradi di filtrazione che garantiscono un’elevata efficienza del sistema e un’estrema pulizia dei gas di impianto.
La tecnologia sviluppata dalla divisione elettronica ha dato vita alle serie sensori di pressione HDA 4400 e HDA 8400 utilizzati nelle stazioni di accumulo, di stoccaggio, negli elettrolizzatori e negli stessi veicoli con alimentazione a idrogeno. L’applicabilità di questi dispositivi nell’ambiente idrogeno è resa possibile dagli speciali materiali che li costituiscono specie per gli attacchi al processo dedicati (acciaio inox 316L 1.4435 con contenuto di nichel ≥ 13%).
Gli HDA 4400 vengono adottati nello stoccaggio industriale dell’idrogeno grazie alla triplice certificazione ATEX / IECEx / CSAUS. Inoltre, negli ambienti che richiedono la massima sicurezza funzionale possono essere forniti nella versione ridondante.
Gli HDA 8400 trovano, invece, impiego in elettrolizzatori di dimensioni contenute e nei veicoli alimentati ad idrogeno. Sono, inoltre, certificati secondo la normativa CE 79/2009, relativa all’omologazione dei veicoli a idrogeno. Alla sensoristica si aggiungono centraline e sistemi di controllo programmabili con logiche di controllo per l’automazione delle funzioni macchina.
Il controllo e il mantenimento delle temperature entro i parametri d’esercizio è un requisito fondamentale anche nei processi dell’idrogeno: dagli impianti di elettrolisi, alle infrastrutture di stoccaggio e distribuzione, all’impiego di idrogeno da parte dei più svariati veicoli quali camion, autobus, treni, battelli etc., ai gen-set a cella combustibile, sino alle stazioni di ricarica.
Le diverse tipologie di scambiatori HYDAC (aria, acqua, chiller e cold-plate) e sistemi, trovano impiego anche in questi processi. La capacità progettuale e l’esperienza maturata in settori analoghi hanno infatti già portato alla creazione e produzione, in serie, di soluzioni integrate e complete unite a un supporto e a una gestione a 360° del sistema di raffreddamento.
Il loro compito è quello di gestire al meglio l’equilibrio termico per cui, in relazione alle specifiche esigenze dell’applicazione, possono essere configurate con molteplici componenti quali: gruppo di pompaggio, air-cooler, vaso d’espansione, filtrazione, sensoristica, logica di controllo etc.
Sono sistemi di raffreddamento che, oltre a offrire le massime performance di scambio termico e ottimizzare gli spazi, contribuiscono all’efficienza energetica dell’intero sistema/macchina, alla riduzione dell’impatto acustico e all’automazione d’impianto, il tutto in ottica cost-saving.
In un contesto in cui l’economia circolare ha aperto la strada a nuove sfide progettuali, HYDAC, con la continua ricerca di soluzioni innovative e ad hoc, ha sviluppato e brevettato un dispositivo per l’efficientamento del sistema di raffreddamento delle celle a combustibile. Grazie al recupero e uso dell’esausto si incrementa, nelle necessità più estreme, il rendimento del sistema di raffreddamento mantenendo ingombri ridotti.
In estrema sintesi, amplifica l’obiettivo primo delle celle a combustibile, ossia produrre energia pulita a immissione “0”, aumentandone l’efficienza totale.
Anche la tecnologia di fissaggio raggiunta da HYDAC trova impiego nelle fuell cells stack e per i serbatoi idrogeno. Si tratta di soluzioni pensate per essere altamente customizzabili a fronte dei particolari layout che questi sistemi richiedono. Il sistema brevettato quick release le rende, inoltre, di facile installazione e manutenzione.
L’offerta di HYDAC per il mondo dell’idrogeno è vasta e indefinita, in quanto l’expertise raggiunta in diversi settori oltre che la vastità di gamma e la continua ricerca e sviluppo permettono all’azienda di offrire soluzioni semplici di ingegneria complessa anche partendo dal co-sviluppo progettuale in partnership con il cliente.
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