Obiettivo 2: Stoccaggio, trasporto e trasformazione in derivati ed e-fuels
REFERENTE/I
M.Federica De Riccardis – ENEA
federica.dericcardis@enea.it
Attività
La ricerca si è concentrata sullo studio di materiali e tecnologie di produzione innovativi per realizzare serbatoi per idrogeno ad alta pressione, in materiale composito polimerico, pensati in particolare per le esigenze del settore automotive e trasporto pesante. Il lavoro sperimentale ha riguardato lo studio e la definizione dei materiali e i parametri di processo, attraverso la produzione in laboratorio di laminati piani ed elementi geometrici complessi.
L’attività ha previsto anche una fase di progettazione e simulazione numerica per calcolare gli spessori ottimali del serbatoio capaci di resistere alle forti pressioni dell’idrogeno.
Infine, è stato progettato un impianto per la misura della permeazione ai gas finalizzato ai test ad alta pressione.
Figura 1
Obiettivo di questa attività è lo sviluppo di materiali e tecnologie innovative per lo stoccaggio di idrogeno compresso
Risultati
Il principale risultato è l’ottimizzazione delle tecnologie dell’Automated Fiber Placement (AFP) e Vacuum Bagging applicate alla preparazione di un materiale composito con matrice di PEEK rinforzato con fibre di carbonio. Questa sinergia ha permesso di ridurre drasticamente i tempi di fabbricazione rispetto ai metodi standard, aprendo la strada alla produzione dei serbatoi in grande serie. Inoltre, la caratterizzazione ha confermato le ottime prestazioni dei nuovi materiali compositi per utilizzo come contenitori di idrogeno gassoso ad alte pressioni (fino a 700 bar). I test condotti su porzioni di questo nuovo materiale hanno dimostrato la bassissima permeabilità al gas, un fattore critico per evitare perdite di idrogeno. Attraverso i modelli matematici di simulazione, è stata verificata la validità strutturale del contenitore ad alta pressione.
Figura 2
Camera portacampioni dell’impianto di test di permeazione (in alto a sinistra), prototipo di serbatoio realizzato con il materiale e le tecnologie innovative messe a punto in questa LA (in alto a destra), progettazione numerica del serbatoio per lo stoccaggio di idrogeno gassoso ad alta pressione (in basso)
Team di ricerca
Il gruppo di ricerca che ha lavorato per il conseguimento dell’obiettivo è formato da fisici, chimici e ingegneri. Le competenze multidisciplinari hanno permesso di conseguire gli ottimi risultati raggiunti.
Oltre ai ricercatori di ENEA, hanno dato un contributo i ricercatori dell’Università del Salento afferenti al Dipartimento di Ingegneria dell’Innovazione e del CETMA. Questa attività è stata anche oggetto di
una borsa di dottorato assegnato all’Università del Salento.
Istituzioni partecipanti alle attività della LA 2.3.7
In collaborazione con:
Documenti
Contributo al EUROPEAN FUEL CELLS AND HYDROGEN CONFERENCE 2025 dal titolo «Experimental System for Hydrogen Permeability Testing at High-Pressure», A Dei Sommi*a,b, M. F. De Riccardis*b, C. Sposatob, G. Montesanob, F. Grandiziob, F. Lionettoa, A.Maffezzolia,
a Department of Engineering for Innovation, University of Salento, Lecce, Italy
b ENEA, Italian National Agency for New Technologies, Energy and Sustainable Economic Development, Energy Technologies and Renewable Sources Department, Italy
