Comprendere la tecnologia di trasmissione e stoccaggio dell'idrogeno e implementarla in modo sicuro
Comprendere la tecnologia di trasmissione e stoccaggio dell'idrogeno e implementarla in modo sicuro
Una volta prodotto e trattato, l'idrogeno deve essere distribuito e stoccato in modo sicuro. L'idrogeno può essere immagazzinato fisicamente in forma gassosa o liquida. Il punto di ebollizione dell'idrogeno è a -252,9 °C. A causa del suo punto di ebollizione criogenico, l'idrogeno liquido richiede un raffreddamento molto basso per essere immagazzinato in modo sicuro o deve essere legato organicamente (ad esempio, Liquid Organic Hydrogen Carrier - LOHC). D'altra parte, l'idrogeno gassoso stoccato a temperature normali richiede soluzioni ad alta pressione per lo stoccaggio e il trasporto per raggiungere la stessa densità energetica dell'idrogeno criogenico.
Possiamo distinguere tra grandi sistemi per lo stoccaggio di idrogeno e la distribuzione e infrastrutture più piccole in loco.
Un vantaggio significativo dell'idrogeno è che può essere stoccato senza perdite per lunghi periodi come gas. Inoltre, è possibile utilizzare molte delle infrastrutture esistenti per il gas naturale. Tuttavia, l'idrogeno ha una bassa densità energetica volumetrica alla pressione atmosferica rispetto ad altri vettori energetici come il gas naturale o il petrolio. Questo è un problema minore nelle applicazioni fisse, dove sono accettabili grandi serbatoi di stoccaggio a bassa pressione, rispetto alle applicazioni mobili, dove le dimensioni e il peso dei serbatoi sono un problema significativo.
Lo stoccaggio dell'idrogeno, ad esempio, è possibile in grandi caverne costruite in cupole di sale fino a 1000 metri di profondità, vicino a grandi siti di produzione di idrogeno e a elettrolizzatori. Sistemi simili esistono già per il gas naturale e potrebbero servire come modello per l'idrogeno.
In alternativa, è possibile stoccare l'idrogeno utilizzando idruri metallici. Le molecole di idrogeno sono chimicamente legate alla struttura del composto metallico e rimangono stabili e non pericolose alla pressione atmosferica in questi sistemi a bassa pressione.
L'idrogeno gassoso può essere distribuito al punto di utilizzo in contenitori ad alta pressione o tramite condutture. Il trasporto in serbatoi ad alta pressione affronta sfide simili a quelle dello stoccaggio in recipienti ad alta pressione e può essere facilitato utilizzando il trasporto stradale, ferroviario o marittimo. Ciò rende questa soluzione flessibile e adatta a raggiungere qualsiasi destinazione senza la necessità di nuove infrastrutture.
La trasmissione dell'idrogeno attraverso i gasdotti è una buona soluzione se è necessario distribuire grandi quantità di idrogeno. I gasdotti possono trasportare elevate quantità di energia a un costo inferiore rispetto alla trasmissione di energia elettrica su linee elettriche aeree
In teoria, un metanodotto potrebbe trasportare quasi la stessa quantità di energia utilizzando l'idrogeno. Tuttavia, ciò dipende dall'integrità dei componenti del condotto, come raccordi e tubi. È possibile che l'infragilimento da idrogeno acceleri la formazione di crepe e quindi riduca significativamente la vita d’esercizio della conduttura. È necessario considerare anche altri fattori, come le sollecitazioni dinamiche e le fratture esistenti.
È anche possibile miscelare l'idrogeno con il gas naturale per mitigare questi rischi e ridurre gli adattamenti necessari alla conduttura. Tuttavia, se la quota di idrogeno supera il 40%, è probabile che le parti come compressori e turbine debbano essere sostituite per far fronte al maggiore flusso di idrogeno.
Lo stoccaggio e la distribuzione dell'idrogeno in loco sono fattibili ma richiedono un concetto di sicurezza e dei test prima della messa in funzione. Le sfide sono principalmente legate ai serbatoi ad alta pressione, così come alla stazione di rifornimento stessa. Inoltre, le aziende devono garantire l'integrità dei componenti e la formazione dei dipendenti per la movimentazione sicura dell'idrogeno.
Le sfide più comuni che le aziende devono affrontare per la trasmissione e lo stoccaggio dell'idrogeno riguardano i costi, la sicurezza e la disponibilità di personale qualificato. Tuttavia, tali sfide possono essere affrontate con i partner giusti nell’ottica di ottenere un vantaggio sui concorrenti e ridurre i rischi. Oggi, investendo e costruendo infrastrutture e partnership per i progetti sull'idrogeno, le aziende potranno trarre vantaggio dalla crescente domanda di energia pulita e di carburanti elettrici.
Nei Paesi con infrastrutture per il gas già esistenti, l'idrogeno sarà probabilmente distribuito attraverso gasdotti. Fanno eccezione le applicazioni industriali che richiedono metanolo e ammoniaca come materie prime. In questo caso, la produzione dei derivati direttamente nel punto di produzione dell'idrogeno a basse emissioni di carbonio ha senso in quanto è possibile trasportare densità energetiche più elevate. È fattibile distribuire l'idrogeno tramite camion e navi per quelle infrastrutture in cui l'idrogeno deve essere stoccato per riempire serbatoi e navi più piccole.
Mentre l'idrogeno gassoso è stato la soluzione più promettente per la maggior parte di questi scenari, ci sono nuove discussioni circa i vantaggi e gli svantaggi dell'idrogeno liquido. Per le aziende non è facile orientarsi nello stato attuale del mercato dell'idrogeno e comprendere le migliori soluzioni di stoccaggio disponibili. Soprattutto perché le tecnologie a idrogeno richiedono competenze specialistiche per garantirne la sicurezza.
Noi di TÜV SÜD possiamo offrire un'assistenza unica per trovare il sistema di trasmissione e stoccaggio adatto alla vostra strategia dell'idrogeno e aiutarvi a renderlo sicuro.
Una sfida importante sul nostro cammino verso un futuro a idrogeno è la costruzione di un ecosistema che colleghi i produttori di idrogeno a basse emissioni di carbonio agli utenti ed ai clienti. Inoltre, il passaggio all'idrogeno richiede nuove attrezzature tecniche e quindi nuove procedure e standard di qualificazione delle attrezzature.
Grazie alla nostra partecipazione a comitati internazionali sull'idrogeno, siamo a conoscenza delle più recenti normative, codici e standard (RCS) e possiamo, di conseguenza, testare e certificare le vostre apparecchiature a idrogeno.
Dalla produzione alla trasmissione fino alle applicazioni e le soluzioni che può offrire TÜV SÜD.
Scopri di più
Servizi per lo sviluppo di applicazioni a idrogeno per la mobilità, l'industria e le infrastrutture.
Scopri di più
Servizi per la produzione di idrogeno, progetti di elettrolizzatori, pirolisi e (SMR)S
Scopri di più
In TÜV SÜD combiniamo decenni di esperienza con l'idrogeno con una vasta rete di clienti nei settori delle energie rinnovabili, dei gasdotti e delle infrastrutture, dell'industria di processo e della mobilità. Questo ci permette di supportare i vostri progetti con l'idrogeno con servizi su misura per le vostre esigenze, garantendo sicurezza ed efficienza anche in progetti complessi.
Contattate il nostro team oggi stesso per iniziare il vostro viaggio nell'idrogeno.
Site Selector
Global
Americas
Asia
Europe
Middle East and Africa
