Soluzioni per l'utilizzo e il consumo di idrogeno

QUALI SONO LE MAGGIORI SFIDE DA AFFRONTARE PER L'UTILIZZO E IL CONSUMO DI IDROGENO?

Si prevede che l'idrogeno avrà un ruolo importante nella rivoluzione delle energie rinnovabili. Tuttavia, prima che l'uso dell'idrogeno diventi più diffuso, devono essere affrontate diverse sfide chiave legate al consumo. 

L’idrogeno può essere impiegato in tre grandi settori, ognuno dei quali dovrà affrontare sfide specifiche:

1. Idrogeno per un trasporto pulito
Quando viene utilizzato in una cella a combustibile, l'idrogeno ci permette di produrre elettricità a bordo di automobili, carrelli elevatori, camion, treni e persino aerei e viene distribuito dalle stazioni di rifornimento di idrogeno. Tuttavia, esistono alcune sfide da affrontare:
- I sistemi di stoccaggio dell'idrogeno all'interno del veicolo richiedono un imballaggio diverso dai carburanti tradizionali 
- Ci sono diversi problemi di compatibilità dei materiali per i componenti dei veicoli leggeri con idrogeno che devono essere certificati individualmente
- Nell'UE, l'installazione di un elettrolizzatore in loco per la produzione locale di idrogeno o di una stazione di rifornimento di idrogeno richiede il completamento di un processo di autorizzazione specifico
- La progettazione di stazioni di rifornimento di idrogeno è attualmente sviluppata a livello locale senza standard ampiamente e globalmente applicati

2. Idrogeno per la produzione di energia
L'idrogeno può essere utilizzato per produrre energia e calore per le case e le proprietà commerciali. Questo ha l'ulteriore vantaggio che, con qualche modifica, l'idrogeno può utilizzare le infrastrutture esistenti di gas naturale già presenti nelle case e negli uffici. Tuttavia, anche qui esistono alcune sfide di cui tener conto:
- I bruciatori esistenti devono essere modificati per essere compatibili con l'idrogeno
- Gli impianti locali con idrogeno devono garantire protezione dalle esplosioni e differenziare la distribuzione tra gas naturale e idrogeno   
- L'idrogeno è inodore, quindi è impossibile per gli esseri umani sentire l'odore di una perdita
- Non può essere combinato con lo zolfo (come nel caso del gas naturale tradizionale) in quanto introdurrebbe impurità
- Il riscaldamento degli edifici con celle a combustibile a idrogeno è attualmente in corso in Giappone e Corea del Sud. Il trasferimento da questi mercati ad altri e quindi ad altre normative richiederà cambiamenti tecnici rilevante.

3. Idrogeno nelle industrie
L'idrogeno è ampiamente utilizzato in diverse industrie come quella della lavorazione dei metalli, la produzione di vetro, l'industria elettronica. Gli ostacoli da affrontare in questo settore sono:
- L'integrazione di nuovi sistemi a idrogeno come gli impianti di elettrolizzazione nelle applicazioni industriali esistenti è complessa
- La competenza necessaria per le valutazioni del rischio tecnico è da sviluppare e migliorare, poiché questa rappresenta un'attività nuova e poco familiare per molte aziende
- I produttori, le società EPC e gli operatori all'interno dei singoli progetti spesso partono da diversi punti di conoscenza dell'idrogeno e talvolta seguono obiettivi e tempi diversi 
- Gli sviluppi innovativi, come l'utilizzo dell'idrogeno nella produzione di acciaio, sono ancora nelle prime fasi di applicazione e devono essere standardizzati prima di poter essere utilizzati più ampiamente

QUALI TECNOLOGIE VENGONO UTILIZZATE PER IL CONSUMO E L'UTILIZZO DELL'IDROGENO?

Ci sono attualmente tre metodi principali di utilizzo dell’idrogeno come fonte di energia rinnovabile:

1. Tecnologia delle celle a combustibile
La tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno è la base per l’applicazione della tecnologia a idrogeno nel campo della mobilità. Le celle a combustibile possono essere utilizzate in alternativa al motore a combustione nei carrelli elevatori, nei camion, negli autobus e nei treni e, sempre più spesso, nelle autovetture e nell'aviazione.

2. Bruciare l'idrogeno per generare elettricità e calore 
Bruciare l'idrogeno per produrre energia è un sistema adatto agli impianti fissi e viene già utilizzato per le abitazioni, i condomini e le proprietà commerciali in diversi paesi del mondo. 

3. Materia prima nella produzione industriale 
L'idrogeno può essere usato come materia prima in una varietà di attività industriali. Per esempio, l'idrogeno può essere bruciato per produrre calore nelle acciaierie. È anche molto usato come materiale di base per l'industria chimica e farmaceutica. 

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PERCHÉ SCEGLIERE TÜV SÜD PER TROVARE SOLUZIONI SICURE NELL’AMBITO DEL CONSUMO DI IDROGENO?

TÜV fornisce una varietà di servizi per in ambito idrogeno:

• Certificazione CE di attrezzature a pressione stazionarie o trasportabili come organismo notificato: PED e TPED
• Certificazione di componenti secondo ATEX come Organismo Notificato - Certificazione CE
• Certificazione dei procedimenti di saldatura per sistemi e recipienti contenenti Idrogeno
• Revisione del progetto e revisione del piano di ispezione e prova (ITP) per la certificazione dell'assemblaggio secondo PED
• Valutazione dei rischi/Studi HAZOP o HAZID per sistemi a idrogeno
• Servizi di compatibilità e caratterizzazione dei materiali in contatto con idrogeno

UTILIZZO E CONSUMO DI IDROGENO PER I PRODUTTORI DI COMPONENTI, SISTEMI O APPLICAZIONI PER VEICOLI 

In tutto il mondo, diversi governi hanno dato la priorità a questo combustibile e stiamo assistendo alla crescita delle flotte di veicoli e a un numero sempre maggiore di installazioni di stazioni di rifornimento di idrogeno per veicoli privati e commerciali. 

TÜV fornisce una varietà di servizi per i fornitori di veicoli alimentati a idrogeno:
Certificazione di attrezzature a pressione stazionarie o trasportabili come organismo notificato (ad esempio PED, TPED)
- Certificazione di componenti secondo ATEX come Organismo Notificato
- Certificazione CE 
- Revisione del progetto e revisione del piano di ispezione e prova (ITP) per la certificazione dell'assemblaggio secondo PED 
- Test delle apparecchiature per verificare la conformità ai requisiti legali o individuali, ad esempio ECE R 134 come servizio tecnico accettato da KBA (Kraftfahrt-Bundesamt) 
- Valutazione dei rischi/Studi HAZOP o HAZID per sistemi a idrogeno per l'integrazione dei veicoli
- Test per generatori di idrogeno
- Servizi di compatibilità dei materiali a idrogeno

UTILIZZO E CONSUMO DELL'IDROGENO PER LE IMPRESE EPC (ENGINEERING, PROCUREMENT AND CONSTRUCTION)

Le aziende EPC stanno utilizzando sempre più l'idrogeno sia nel contesto industriale che in quello immobiliare. Che si tratti di utilizzare l'idrogeno nelle acciaierie o di installare bruciatori in appartamenti residenziali, è essenziale garantire che tutte le installazioni a idrogeno siano sicure e protette.  

TÜV SÜD fornisce alle aziende EPC una varietà di servizi sull'idrogeno:

• Certificazione di apparecchiature a pressione stazionarie come organismo notificato per assemblaggi basati su PED 
• Servizi di ispezione durante il processo di costruzione e produzione, tra cui:
  
  • Test NDT
  • Certificazione del materiale e del produttore del materiale (ad esempio EN, BS o ASME)
  • Qualifica della saldatura
  • Qualifica dei saldatori
  • Revisione delle isometrie
  • Ispezioni secondo ITP
  • Studi sulle perdite e sul comportamento di incendi ed esplosioni o calcolo della propagazione
• Valutazione dei rischi/Studi HAZOP o HAZID per le infrastrutture a idrogeno

UTILIZZO E CONSUMO DI IDROGENO PER GLI OPERATORI

TÜV SÜD fornisce agli operatori una serie di servizi per garantire che i vostri investimenti in idrogeno siano conformi a tutti gli standard pertinenti, attraverso:

• Perizie per il processo di autorizzazione quando si fa domanda alle autorità competenti
• Servizi di supporto al processo di autorizzazione/comunicazione con le autorità
• Servizi di ispezione basati sui requisiti locali per la salute e sicurezza degli ambienti di lavoro
• Revisione di un'analisi dei rischi o della sicurezza
• Rapporti di ispezione finale prima della messa in servizio
• Ispezione durante il funzionamento 
• Monitoraggio dell'affidabilità esistente delle funzioni di sicurezza di un HRS, ad esempio SAE J 2601
• Test secondo i requisiti di connessione alla rete
• Valutazione dei rischi/Studi HAZOP o HAZID per le infrastrutture a idrogeno (ad esempio, officine per la manutenzione dei veicoli)
• Revisione delle procedure per le operazioni, il rilevamento delle perdite e la misurazione, la manutenzione e la risposta alle emergenze per accogliere l'idrogeno

UTILIZZO E CONSUMO DI IDROGENO PER LE INDUSTRIE ENERGETICHE E MARITTIME

Sempre più compagnie energetiche e marittime stanno studiando l'idrogeno come fonte di energia per transitare verso un modello di business rinnovabile. TÜV SÜD fornisce una varietà di servizi per l'uso dell'idrogeno nelle aziende energetiche e marittime:

• Sviluppo di modelli finanziari per fornitori e utenti di energia a idrogeno
• Studi sul potenziale di mercato 
• Sviluppo di business case che includono l'impatto sulla sostenibilità
• Modellazione dell'impatto dello stoccaggio e del potenziale di mercato specifico
• Studi di mercato e supporto decisionale per l'introduzione di carburanti a basse e zero emissioni, compreso l'idrogeno nell'industria marittima
• Previsioni del costo dell'elettricità e dell'attrezzatura dell'elettrolizzatore 
• Analisi della concorrenza e benchmarking attraverso tutti i componenti della catena del valore
• Utilizzo/tempistica della produzione di H₂ verde, decurtazione e ottimizzazione operativa
• Valutazione dei servizi ausiliari alla rete tramite la modellazione del carico dell'elettrolizzatore
• Studi sull'immagazzinamento stagionale e sull'immagazzinamento dell'energia H₂ per un'alta penetrazione delle rinnovabili.

Con l'aumento dell'utilizzo dell'idrogeno, sarà essenziale per le aziende garantire che possa essere utilizzato in sicurezza dai consumatori e dai clienti commerciali. TÜV SÜD è una guida esperta in questo campo e offre servizi su misura per soddisfare le vostre esigenze.

Per saperne di più sui nostri servizi di supporto al consumo di idrogeno, contattaci.