Sebbene un’infrastruttura idrogeno matura sia ancora lontana, l’Europa sta compiendo progressi significativi verso un futuro a zero emissioni con l’installazione di nuovi elettrolizzatori e i progressi nel trasporto, nello stoccaggio e nella distribuzione dell’idrogeno. Gli strumenti di misura compatibili con l’idrogeno svolgono un ruolo cruciale in questi progetti.
Di fatto, l’Unione Europea ha fatto dell’idrogeno un pilastro della sua strategia per raggiungere gli obiettivi climatici delineati nel Green Deal.
Mobilità a Idrogeno: Opportunità e Sfide
Nel prossimo futuro, i veicoli elettrici—sia passeggeri che commerciali—domineranno le strade. Tra questi, i veicoli a celle a combustibile a idrogeno offrono vantaggi significativi rispetto ai veicoli elettrici a batteria: si riforniscono in modo simile ai veicoli a benzina o diesel—rapidamente, senza lunghe attese. Tuttavia, la principale sfida rimane la mancanza di un’infrastruttura di rifornimento a idrogeno estesa.
Attualmente, in Europa ci sono circa 250 stazioni di rifornimento di idrogeno, la maggior parte delle quali si trova in Germania, mentre un numero crescente è in fase di sviluppo in Francia, Spagna e Italia.
Produzione di Idrogeno
Oltre ad aumentare il numero di stazioni di rifornimento, è essenziale abbandonare l’uso di idrocarburi come principale materia prima per la produzione di idrogeno. Oggi, la maggior parte dell’idrogeno è prodotto da gas naturale tramite reforming del metano a vapore (SMR), generando idrogeno grigio con emissioni di CO2. Catturando e immagazzinando il carbonio, si può invece produrre idrogeno blu.
Per raggiungere la neutralità climatica, gli sforzi devono concentrarsi sull’elettrolisi, un processo che utilizza elettricità—preferibilmente da fonti rinnovabili come solare ed eolica—per scindere le molecole d’acqua. Questo è l’idrogeno verde. L’Europa sta perseguendo progetti ambiziosi per aumentare significativamente la capacità produttiva tramite elettrolizzatori.
Trasporto e Stoccaggio dell’Idrogeno
Una volta prodotto, l’idrogeno deve essere trasportato fino al punto di utilizzo. Attualmente, viene trasportato utilizzando tubi serbatoio—semirimorchi equipaggiati con serbatoi in acciaio. In futuro, questi serbatoi saranno sostituiti da serbatoi in fibra di carbonio di tipo IV, più leggeri e capaci di resistere a pressioni più elevate, migliorando l’efficienza del trasporto.
A lungo termine, sarà vantaggioso per una rete di stazioni o altre destinazioni finali produrre idrogeno in loco utilizzando elettricità verde e collegare gli elettrolizzatori tramite gasdotti dedicati.
Le Sfide Uniche dell’Idrogeno
A causa delle sue proprietà fisiche e chimiche, l’idrogeno richiede strumenti di misurazione specifici:
- Alta infiammabilità: la maggior parte delle applicazioni deve essere progettata a prova di esplosione o intrinsecamente sicura.
- Dimensioni molecolari ridotte: L’idrogeno può permeare materiali inadatti, causando perdite pericolose.
- Requisiti di compressione: L’idrogeno deve essere significativamente compresso per il trasporto e lo stoccaggio, un processo che richiede molta energia.
Per questi motivi, gli strumenti utilizzati per applicazioni a idrogeno devono soddisfare requisiti specifici, come l’uso di materiali robusti (ad esempio acciaio inossidabile 316L, Elgiloy® o Hastelloy®) e l’operatività a pressioni fino a 900 bar e temperature da −40°C a 85°C.
Gestione di una stazione di rifornimento di idrogeno
Strumenti Affidabili per Sistemi Avanzati di Idrogeno
In una stazione di rifornimento di idrogeno, sensori di pressione, temperatura e flusso svolgono un ruolo cruciale:
- Sensori di temperatura: Progettati per tempi di risposta rapidi e per resistere a pressioni elevate senza termocoppie aggiuntive.
- Sensori de pressione: Devono supportare una pressione nominale di almeno 1.000 bar e operare in sicurezza in aree pericolose senza perdite.
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