Conoscere le applicazioni basate sull'idrogeno e renderle sicure ed efficienti
Capire le applicazioni a idrogeno e imparare a renderle sicure ed efficienti
Gli ambiziosi obiettivi di decarbonizzazione e l'aumento dei prezzi della CO2 hanno spinto le aziende a trovare nuovi modi per produrre e alimentare flotte logistiche, treni e veicoli. Il passaggio alle energie rinnovabili e a basse emissioni richiede soluzioni innovative, soprattutto le applicazioni ad alta intensità energetica, come i veicoli pesanti e l'industria di processo, che necessitano di soluzioni power-to-X per gestire la transizione verso l'energia pulita.
Oggi la raffinazione del petrolio, la produzione di ammoniaca, la produzione di metanolo e la produzione di acciaio sono i principali consumatori di idrogeno. La maggior parte dell'idrogeno viene ancora fornita utilizzando combustibili fossili. Esiste quindi un enorme potenziale per ridurre le emissioni con l'idrogeno a basse emissioni di carbonio. Una parte significativa dell'idrogeno basato sui combustibili fossili viene prodotta utilizzando il gas naturale tramite steam reforming del metano (SMR). L'adeguamento di questi impianti di produzione esistenti con la tecnologia di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) (passando dall'idrogeno grigio a quello blu) è un modo per decarbonizzare le applicazioni dell'idrogeno nel breve e medio termine.
Si prevede che la domanda di ammoniaca e metanolo aumenterà nei prossimi anni, consentendo ai fornitori di idrogeno verde e a basse emissioni di carbonio di soddisfare la crescente domanda.
A lungo termine, i produttori di acciaio e altre industrie che impiegano alte temperature trarranno vantaggio dal vasto potenziale dell'idrogeno a basse emissioni di carbonio. Tuttavia, a causa della complessità tecnologica e delle elevate quantità di energia pulita necessarie, l'industria avrà bisogno di un supporto politico e di prezzi bassi per l'elettricità rinnovabile per accedere a questa opportunità di decarbonizzazione.
Serbatoio di idrogeno ad alta pressione in un impianto chimico
Lo sviluppo di una nuova tecnologia dell'idrogeno richiede una vasta esperienza nella selezione dei materiali, nello sviluppo di concetti di sicurezza, nei test e nei requisiti di certificazione. Pertanto, l'idrogeno a basse emissioni di carbonio è un investimento gratificante ma complesso per molte aziende. TÜV SÜD supporta i clienti a ridurre la complessità dei progetti sull'idrogeno, grazie a una gamma di prodotti e servizi specifici che coprono un ampio spettro di applicazioni industriali ed energetiche.
Offriamo supporto dall'identificazione delle certificazioni e degli standard pertinenti alla selezione dei materiali, alle verifiche durante il processo di sviluppo fino alla certificazione del prodotto finale. I nostri servizi sono disponibili dal livello del singolo componente fino alla messa in funzione ed al funzionamento dell'impianto e coprono le attrezzature industriali, i macchinari, le applicazioni dell'Industria 4.0, i servizi di laboratorio, il software, la sicurezza informatica, le energie intelligenti e rinnovabili, nonché le infrastrutture di rifornimento.
I veicoli a celle a combustibile a idrogeno e i carburanti a basse emissioni di carbonio a base di idrogeno contribuiranno alla decarbonizzazione del settore della mobilità. Tuttavia, la competitività dei veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV) dipende dal prezzo delle celle a combustibile, dall'infrastruttura delle stazioni di rifornimento e dalla disponibilità dell’ idrogeno a basse emissioni di carbonio. Mentre questi fattori probabilmente rallenteranno l'adattamento dei FCEV nel settore del trasporto personale, il potenziale per l'idrogeno è enorme nei settori commerciale e agricolo.
Affinché il mercato dei veicoli stradali alimentati a idrogeno decolli, sarà essenziale ridurre i costi dei componenti come le celle a combustibile e i sistemi di stoccaggio a bordo. Pertanto, i veicoli pesanti e a lunga percorrenza come i camion, gli autobus e i veicoli agricoli vedranno l’adozione più rapida della tecnologia a idrogeno.
Per la logistica stradale, sarà importante ridurre il prezzo dell'idrogeno nel punto di utilizzo. Pertanto, la costruzione di stazioni di idrogeno che servano flotte vincolate in missioni hub-and-spoke potrebbe contribuire a garantire un elevato utilizzo delle stazioni di rifornimento e quindi potrebbe essere un modo per far decollare la costruzione di infrastrutture.
I veicoli commerciali più piccoli, come i carrelli elevatori alimentati a idrogeno, saranno una buona opzione nelle aree in cui l'idrogeno è disponibile in loco, ad esempio negli impianti logistici e di produzione dell'acciaio.
Il trasporto marittimo e l'aviazione hanno opzioni limitate per la decarbonizzazione oltre ai carburanti a base di idrogeno. L'idrogeno e l'ammoniaca possono contribuire a ridurre le emissioni nel settore navale per raggiungere gli obiettivi ambientali. Il settore dell'aviazione potrebbe utilizzare combustibili liquidi a base di idrogeno per la decarbonizzazione.
In entrambi i casi, i costi dei carburanti a base di idrogeno sono attualmente molto più elevati rispetto a quelli dei carburanti fossili. Pertanto, avremo necessità di un sostegno politico per accelerare il passaggio ai carburanti a basse emissioni di carbonio.
Autobus a celle a combustibile a idrogeno
Il settore ferroviario sta già iniziando a testare e ad adottare l'idrogeno. Progetti ambiziosi come il CoradiaiLint di Alstom, il primo treno regionale a celle a combustibile alimentato a idrogeno, dimostrano il notevole potenziale dell'idrogeno a basse emissioni di carbonio. TÜV SÜD ha supportato lo sviluppo dei treni alimentati ad idrogeno di Alstom con la definizione dei requisiti di sicurezza, le verifiche di sicurezza del progetto, l'ispezione e la certificazione durante il processo di approvazione.
La produzione di serie di treni a celle a combustibile a idrogeno, con idrogeno compresso (CH2) immagazzinato in un sistema di stoccaggio dell'idrogeno (HSS) a 350 bar, è già iniziata. I primi treni in serie otterranno l’autorizzazione nel prossimo futuro. Altri progetti di treni a celle a combustibile sono in fase di sviluppo da parte di diversi produttori di veicoli europei, alcuni dei quali con concetti bimodali (pantografo più cella a combustibile).
L'applicazione di motori a combustione di idrogeno alimentati da serbatoi CNH2 è ancora in fase di discussione concettuale, soprattutto per le locomotive da manovra.
Tram a celle a combustibile a idrogeno
TÜV SÜD è attualmente coinvolta in molti progetti di treni a idrogeno e a celle a combustibile in tutta Europa, una sfida cruciale, in quanto attualmente non esistono regolamenti specifici per questo settore. Di conseguenza, l'omologazione delle apparecchiature a idrogeno in pressione sul materiale rotabile è ancora complessa in Europa. La nostra competenza e la nostra esperienza nella valutazione delle applicazioni con l'idrogeno sui veicoli ferroviari ci permettono di affrontare queste sfide e di garantire ai nostri clienti successo e sicurezza.
L’integrazione dell'idrogeno nelle reti di gas naturale esistenti è un'opportunità tangibile nel settore edilizio, che probabilmente offrirebbe i vantaggi più considerevoli nelle case multifamiliari, negli edifici commerciali e soprattutto nelle città ad alta densità.
L'uso diretto dell'idrogeno nelle celle a combustibile o nelle caldaie è un altro scenario possibile. Tuttavia, a causa dei lunghi cicli di investimento nel settore edilizio, questa sarà una prospettiva a lungo termine.
Il mercato dell'idrogeno sta crescendo rapidamente e tutti i dati di mercato indicano che si espanderà in un'ampia serie di settori industriali. Tuttavia, per posizionare la vostra azienda in questo nuovo mercato e capitalizzare le opportunità, dovrete superare le sfide legate alla mancanza di RCS, all'accesso al mercato globale, alla qualificazione dei dipendenti e ai test.
TÜV SÜD può aiutarvi a gestire queste sfide e a sviluppare applicazioni a idrogeno sicure ed efficienti. I nostri servizi vanno oltre gli standard industriali e comprendono verifiche, ispezioni e certificazioni, insieme a formazione ed ecosistema. Di conseguenza, con TÜV SÜD i clienti ottengono tutto in un’unica soluzione.
Il nostro esclusivo approccio alle verifiche, che copre lo sviluppo, i materiali, l’approvazione del progetto e la certificazione, aiuta i nostri clienti a mitigare i rischi e a investire nell'idrogeno in tutta tranquillità.
Inoltre, facciamo parte dei comitati che definiscono le nuove RCS e possiamo quindi informare precocemente i nostri clienti circa le modifiche e i nuovi requisiti.
Dalla produzione alla trasmissione fino alle applicazioni e le soluzioni che può offrire TÜV SÜD.
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Servizi per la produzione di idrogeno, progetti di elettrolizzatori, pirolisi e (SMR)S
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I NOSTRI SERVIZI PER LE APPLICAZIONI ENERGETICHE INDUSTRIALi
TÜV SÜD è in grado di supportarvi in ogni fase del ciclo di vita del vostro progetto sull'idrogeno e per tutta l'intera catena del valore.
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