Obiettivi e finalità
L’obiettivo principale del progetto è quello di creare un’infrastruttura integrata e multifunzionale che miri a dimostrare la fattibilità, la funzionalità, la sostenibilità, la resilienza e la sicurezza di un ecosistema idrogeno, nonché ad offrire all’industria la possibilità di ricercare, sperimentare e validare, in un ecosistema dedicato, le soluzioni tecnologiche relative alla catena di approvvigionamento e utilizzo dell’idrogeno nel suo complesso su scala significativa e con diversi gradi di maturità tecnologica (Technology Readiness Level).
Si prevede di realizzare ed esercire infrastrutture high-tech che consentano, con un approccio tecnologicamente neutro, la dimostrazione e l’integrazione delle diverse tecnologie dell’idrogeno per contribuire al raggiungimento degli obiettivi di transizione energetica a breve e lungo termine, con il fine ultimo di individuare tecnologie abilitanti, componenti, sistemi e soluzioni avanzate, sviluppare modelli di business, nonché contribuire alla formazione di nuove figure professionali.
Nello specifico, verranno studiati, analizzati e sperimentati diversi anelli della catena del valore dell’idrogeno, come di seguito descritto:
| Produzione di idrogeno |
- produzione da elettrolisi attraverso tecnologie mature, accoppiando l’utilizzo di energia rinnovabile prodotta in loco con energia elettrica di origine rinnovabile certificata proveniente dalla rete.
- produzione di idrogeno da varie fonti energetiche con tecnologie emergenti e in fase pre-commerciale secondo esigenze e richieste industriali.
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| Accumulo |
- accumulo allo stato gassoso in sistemi centralizzati ad alta capacità;
- accumulo dedicato ad alte pressioni/prestazioni per applicazioni HRS;
- accumulo per applicazioni mobili.
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| Trasporto |
- trasporto di idrogeno in blending con gas naturale attraverso una pipeline dedicata per la sperimentazione di miscele CH4/H2 in diverse percentuali, iniettando idrogeno nella rete gas, al fine di valutare la risposta della rete e le prestazioni delle utenze collegate, nonché l’adeguamento retrofit delle reti di trasporto gas convenzionali per applicazioni simili.
- trasporto e distribuzione di idrogeno puro attraverso una pipeline di idrogeno dedicata;
- studi volti a valutare le prestazioni di materiali e componenti per l’immissione di miscele idrogeno e gas naturale nella rete di distribuzione del metano della C.R. ENEA Casaccia, attraverso prove e verifiche non distruttive e l’implementazione di una “piattaforma di test dei materiali” in un’apposita sezione online del gasdotto.
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| Utenze |
- separazione dell’idrogeno dalla miscela a monte dell’utente finale, al fine di sfruttare un’unica rete di gas per miscele CH4/H2, idrogeno puro e metano puro;
- realizzazione di una stazione di rifornimento diretto per veicoli alimentati a idrogeno dedicata alla movimentazione di persone e merci (autobus, auto, carrelli elevatori);
- produzione di energia elettrica da idrogeno puro e in miscela CH4/H2
- , con celle a combustibile (applicazioni stazionarie ad alta efficienza) e con sistemi a microturbina a gas alimentati con miscele CH4/H2;
- produzione di metano sintetico rinnovabile al 100% da idrogeno verde e CO2 di origine biologica, nell’ottica di favorire il trasporto e la distribuzione di gas rinnovabili in rete (in ottica di accumulo geologico stagionale) e verso le utenze;
- utilizzo dell’idrogeno e delle miscele in utenze termiche.
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| Aspetti di integrazione |
- validazione di componenti innovativi (valvolame, sensori, misuratori di portata, ecc.), sistemi per l’acquisizione dati, la gestione remota e la supervisione di componenti e sottosistemi; sicurezza e sperimentazione.
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Tabella 1 – Descrizione delle principali linee di sviluppo all’interno della HV@ENEA Casaccia
I risultati attesi per i primi mesi del 2024, saranno prevalentemente di natura sistemica, ma si concentreranno anche sull’analisi delle prestazioni e la gestione ottimizzata dei componenti e sottosistemi, anche in relazione alle performance complessive dell’infrastruttura. Un altro obiettivo riguarderà l’acquisizione e l’elaborazione dei dati per il monitoraggio dello stato operativo dell’Hydrogen Demo Valley e per la diagnostica, anche predittiva, dell’intera infrastruttura e dei singoli componenti e sottosistemi che la compongono.
