Obiettivi e finalità
Le attività di ricerca, relative allo stoccaggio, trasporto e trasformazione in derivati dell’idrogeno, si indirizzano a proporre soluzioni e tecnologie in linea con quanto esplicitamente menzionato nella strategia dell’UE sull’idrogeno e dalle Linee Guida Strategia Nazionale Idrogeno, che indicano la necessità di realizzare un’infrastruttura di trasporto, distribuzione e stoccaggio idonea affinché l’idrogeno possa entrare a far parte del sistema energetico integrato. In un sistema energetico fortemente integrato, l’idrogeno dovrà avere un ruolo rispetto allo stoccaggio giornaliero e/o stagionale delle energie rinnovabili. Le strategie sottolineano anche la necessità di un’infrastruttura distribuita per trasportare l’idrogeno da aree con un grande potenziale rinnovabile ai centri dove è concentrata la domanda. Inoltre, per favorire l’introduzione dell’idrogeno anche nel settore dei trasporti bisognerà favorire lo sviluppo di sistemi di accumulo idonei alle applicazioni specifiche e alla diffusione della infrastruttura di distribuzione. Rilevante, nel sistema energetico integrato, sarà altresì lo sviluppo di combustibili alternativi quali gli e-fuels che potranno andare a sostituire gli equivalenti fossili. Il progetto prevede allo scopo un approccio pluralistico rispetto alle diverse tecnologie e sistemi che saranno studiati, sviluppati e validati per disporre di una serie completa di soluzioni che possano fungere da elementi costitutivi dell’infrastruttura logistica di accumulo, trasporto e distribuzione dell’idrogeno. Al fine di raggiungere gli obiettivi prefissati, le attività di ricerca sono articolate in cinque linee tematiche corrispondenti a cinque work package del progetto:
- WP2.1 Le attività svolte in questo WP riguardano la filiera tecnologica del Power to gas e del Power to Liquid e la transizione dall’uso di combustibili fossili verso l’impiego di combustibili sostenibili (green). In particolare, verranno condotte attività di ricerca e sviluppo di sistemi e processi P2G ed e-fuel liquidi. Principali argomenti trattati: metanolo, e-cherosene ed e-jetfuels; metano e syngas; elettroriduzione della CO2 e combustibili organici come carrier di idrogeno, alcoli e dimetiletere; metano da CO2 e H2; processi biologici (uso CO2 da biogas); biocatalizzatori; riduzione fotocatalitica e fotoelettrochimica di CO2 a carrier di idrogeno.
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- WP2.2 Il WP è finalizzato allo sviluppo di tecnologie, componenti, soluzioni e sistemi rivolti alla corretta gestione dei vari elementi di cui è costituita una rete di distribuzione (tubi, valvole, derivazioni, etc.), compresi i sistemi di accumulo e le Hydrogen Refuelling Station (HRS) che rappresentano componenti sostanziali di una rete di distribuzione. Principali argomenti trattati: sviluppo e adattamento della sensoristica; rivestimenti per gasdotti a base di grafene, polimeri e ceramici/metallici per il trasporto sicuro di idrogeno; separazione idrogeno gas naturale nel mix di rete; combustione di miscele idrogeno-gas e di altri carrier di idrogeno (ad esempio, ammoniaca); blending di idrogeno nelle reti esistenti di gas; studio sulla sicurezza relativa al rilascio, dispersione e combustione accidentale di idrogeno dai gasdotti.
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- WP2.3 Il WP è focalizzato allo studio e allo sviluppo di diversi materiali e soluzioni possibili e sostenibili per l’accumulo dell’idrogeno, tra cui: liquido, materiali solidi, soluzioni ibride, carriers liquidi di natura non organica. Principali argomenti trattati: stoccaggio sotto forma di ammoniaca (anche tramite processi fotocatalitici, fotelettrochimici ed elettrochimici); accumulo di idrogeno allo stato solido tramite fisisorbimento o chemisorbimento (grafene, MOF, PCC, idruri metallici, carboni attivi ecc.); accumulo di idrogeno compresso.
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- WP2.4 Il WP affronta il tema della ricerca, sviluppo ed ottimizzazione di componenti e sistemi per le stazioni di rifornimento ad idrogeno al fine di migliorarne efficienza e ridurne l’occupazione del suolo. Principali argomenti trattati: studio tecnico-economico; alimentazione da fonti rinnovabili on- e off-grid o da feedstock alternativi (bio- ed e-fuel).
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- WP2.5 Il WP si pone l’obiettivo principale di proporre possibili soluzioni per il superamento di alcune barriere non tecnologiche, mettendo a disposizione infrastrutture e laboratori di ricerca per la conduzione di attività sperimentali di tipo pre-normativo, per la definizione di standard, metodologie e linee guida per il test e la validazione di tecnologie e processi innovativi per P2G, e-fuel e accumulo di idrogeno, analisi tecnico economiche, SLCA, LCA, e per supportare la formazione di figure professionali. Principali argomenti trattati: modellazione per blending idrogeno-gas naturale; metodologie e protocolli per sensori; qualifica di e-fuels; protocolli di test armonizzati per la valutazione di materiali, componenti e dispositivi; validazione sperimentale in laboratorio; analisi di sostenibilità; formazione e Summer School.
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