Trasporto dell'idrogeno: conveniente e affidabile

Per essere utilizzato nell'industria, nelle case o nelle celle a combustibile, l'idrogeno deve prima venire trasportato. Per gli operatori di reti del gas, reti di distribuzione e condotte o operatori di veicoli per il trasporto del gas, è quindi fondamentale fornire ai propri clienti quantità sufficienti di idrogeno in modo sicuro, economico e affidabile.

La scelta del metodo di trasporto dipende da molti fattori, tra cui la tecnologia di produzione e le esigenze dell'utente finale. Altri fattori includono l'infrastruttura di trasporto e la distanza dai siti di produzione globali ai Paesi acquirenti e dalla distribuzione locale all'utente finale. I metodi di trasporto più comuni sono i gasdotti già esistenti e il trasporto su strada con autocisterne.

A seconda del metodo di produzione e della progettazione del sistema, la logistica dell'idrogeno comprende le seguenti fasi: compressione, iniezione, stoccaggio intermedio, trasporto e distribuzione. L'idrogeno può anche già essere immesso direttamente nella rete del gas, entro limiti specificati. Per utilizzare questa opzione, è necessario chiarire le seguenti domande:

• È possibile utilizzare i gasdotti già esistenti?
• Queste condutture sono progettate per questo scopo?
• Possono resistere all'alta pressione?
• Cosa è necessario per il retrofit dei gasdotti per l'idrogeno?

In alternativa, esistono gasdotti utilizzati solo per l'idrogeno: sono costruiti in metallo o in plastica e sono ottimizzati il trasporto dell'idrogeno.

Anche se il trasporto mediante gasdotti è probabilmente il metodo più semplice per distribuire il gas, la costruzione di gasdotti per il solo uso dell'idrogeno richiede un elevato investimento iniziale. L'utilizzo delle reti del gas già esistenti, invece, comporta costi iniziali molto inferiori. Tuttavia, i gasdotti devono essere attentamente monitorati per garantire che l'idrogeno sia miscelato nella miscela di gas in proporzione corretta.

Un altro approccio consiste nel trasportare l'idrogeno in serbatoi speciali su camion, treni merci o navi. A seconda del metodo di trasporto, vengono utilizzati serbatoi di idrogeno di piccole, medie o grandi dimensioni, opportunamente protetti per motivi di sicurezza.

Questi speciali serbatoi di trasporto, che contengono idrogeno in forma gassosa e compressa (CGH2: Idrogeno Gassoso Compresso) o in forma liquida (LH2: Idrogeno Liquido), affrontano le stesse sfide dei serbatoi di accumulo:

• Per immagazzinare grandi quantità in un volume limitato, il gas idrogeno deve essere compresso ad alta pressione.
• L'idrogeno gassoso può facilmente fuoriuscire attraverso le fessure.
• L’immagazzinamento di idrogeno liquefatto consente una maggiore densità di stoccaggio a una pressione notevolmente ridotta.
• Tuttavia, questo richiede un raffreddamento costante a -253 °C, altrimenti l'idrogeno può evaporare (boil-off).
• I serbatoi di idrogeno devono essere progettati per essere sicuri e durevoli, poiché un guasto del serbatoio comporta un rischio di esplosione.

• Analisi di idoneità per infrastrutture e impianti già esistenti per la distribuzione dell'idrogeno.
• Test di accettazione dell'intera struttura della tubazione.
• Test di idoneità delle strutture della rete di distribuzione per le funzioni di fornitura.
• Studi di usabilità e test di tenuta degli impianti di fornitura del cliente finale.
• Certificazioni "idrogeno verde" o " impronta di carbonio".
• Test di qualità e test di sicurezza delle infrastrutture.

Una volta che l'idrogeno ha raggiunto la sua destinazione, deve essere distribuito per l'uso previsto (applicazione) e, di conseguenza, è necessaria un'infrastruttura adeguata per la distribuzione.

Il trasporto dell'idrogeno su lunghe distanze avviene generalmente tramite tubazioni. Per rendere l'idrogeno disponibile a livello locale, una volta giunto alla sua destinazione, esistono diversi approcci per un'ulteriore distribuzione.

A meno che l'idrogeno non sia prodotto localmente, cioè direttamente nel punto di utilizzo (come una stazione di rifornimento di idrogeno), viene distribuito tramite diversi punti di distribuzione, i cosiddetti hub. Esistono due diverse opzioni di distribuzione: distribuzione diretta e indiretta.

Nel caso della distribuzione diretta, l'applicazione (es. stazione di rifornimento di idrogeno) è collegata quasi direttamente alla tubazione dell'idrogeno a lunga distanza. Con la distribuzione indiretta, invece, l'idrogeno viene immagazzinato temporaneamente in un impianto di stoccaggio, un cosiddetto hub. Da questi hub, l'idrogeno viene quindi distribuito tramite la rete di distribuzione locale (rete del gas e tubazioni) o, in alternativa, l'hub stesso funge da stazione di rifornimento. In questo caso, l'idrogeno viene caricato su un camion, che poi trasporta l'idrogeno al punto finale di utilizzo.

Il metodo utilizzato per la distribuzione dell'idrogeno dipende dall'infrastruttura locale e dalla possibilità di espandere le strutture esistenti, oltre che dall'applicazione prevista. Ad esempio, chiunque voglia gestire una stazione di rifornimento di idrogeno deve considerare quali tipi di veicoli rifornirà. L'idrogeno deve essere fornito in forma gassosa o in forma liquefatta? Quali quantità sono necessarie e quale qualità? L'idrogeno viene trasportato tramite reti del gas e reti dell'idrogeno ed è utilizzato per generare elettricità e calore negli edifici o per processi industriali?

Conoscere le risposte a queste domande è fondamentale per poter progettare impianti sicuri, farli funzionare in modo affidabile e adattarli nel modo più efficiente in termini di costi. Possiamo affiancarti in questo processo.