venerdì 7 Ottobre 2022

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L’importanza dell’idrogeno liquido nella transizione energetica

Per oltre un secolo, i combustibili utilizzati per i mezzi di trasporto si sono basati quasi esclusivamente sugli idrocarburi del petrolio. 

In tempi più recenti, in una logica globale di transizione energetica, l’idrogeno liquido è emerso come potenziale sostituto a lungo termine dei carburanti a base di idrocarburi

Si prevede che l’idrogeno rivestirà un ruolo di incredibile rilievo nell’economia energetica del futuro, il quale sarà caratterizzato da fonti e vettori ecologicamente puliti.

Che cos’è l’idrogeno?

L’idrogeno può essere definito come un nuovo alleato per la decarbonizzazione. Non è un fattore di energia di per sé, ma un mezzo per accumularla, che potrebbe facilmente rivoluzionare il futuro dell’intero sistema energetico. 

L’idrogeno è un gas incolore, insapore e inodore, ed è completamente atossico. Il suo peso specifico è 14.4 volte più basso di quello dell’aria e, a pari peso, il suo valore energetico è più di tre volte superiore rispetto a quello della benzina. 

L’idrogeno è però difficilmente reperibile in natura nella sua forma più pura. Per ottenerlo è necessario estrarlo dalle molecole in cui è già presente, come l’acqua o alcuni prodotti organici.

Esistono diversi metodi di estrazione dell’idrogeno: l’elettrolisi dell’acqua per scindere l’idrogeno dall’ossigeno, la gassificazione del carbone e il reforming del metano. L’unico di questi tre metodi che possa essere realizzato con impatto ambientale zero è il primo, che consente infatti la sua estrazione mediante l’utilizzo di energie rinnovabili.

Lo stoccaggio e la conservazione dell’idrogeno

Dei metodi sopra citati, il più ideale per immagazzinare una maggiore quantità di idrogeno in un determinato volume è quello di ridurlo in forma liquida (LH2). L’idrogeno liquido possiede una densità energetica più elevata e presenta meno rischi potenziali legati alla pressione di stoccaggio. 

Con questo metodo di stoccaggio, l’idrogeno gassoso viene compresso ad alta pressione e poi liquefatto a temperature criogeniche all’interno di un serbatoio per idrogeno liquido. Per immagazzinarlo e trasportarlo in modo sicuro, tutti i serbatoi di stoccaggio devono essere progettati per sopportare le variazioni di pressione e le temperature estremamente basse. 

Questo include anche le valvole usate in sistemi simili, poiché rappresentano una componente critica per il controllo del flusso di idrogeno liquido, e possono rappresentare una potenziale fonte di rilascio o di perdita, oltre che rivelarsi essenziali per arrestare il sistema in caso di emergenza.

Inoltre, sebbene l’idrogeno liquido stoccato in serbatoi sia relativamente sicuro, potrebbero insorgere pericoli potenziali e problemi di sicurezza durante la movimentazione e nel caso in cui l’idrogeno venisse rilasciato nell’atmosfera. 

L’idrogeno migra rapidamente attraverso piccole aperture, può quindi incendiarsi facilmente e bruciare con una fiamma invisibile. I possibili pericoli includono quindi incendio, ustioni da idrogeno, esplosione, asfissia ed esposizione a temperature molto basse. 

Per questo motivo, tutte le attrezzature utilizzate nelle applicazioni con idrogeno liquido devono essere conformi ai regolamenti, ai codici e agli standard pertinenti.

Habonim supporta attivamente la transizione verso fonti di energia alternative più pulite

Habonim, partner di Precision Fluid Controls, con i suoi oltre 25 anni di esperienza, supporta in modo attivo la transizione verso un’energia più pulita. 

L’azienda è specializzata nella progettazione, produzione, e fornitura di soluzioni avanzate di valvole per ambienti ad alta pressione, e per la gestione di gas liquefatti a bassa temperatura in condizioni operative estreme per l’industria del gas, criogenica e spaziale.  

La sua decennale esperienza permette all’azienda di essere coinvolta attivamente in diversi progetti con aziende leader nello sviluppo di sistemi unici nel loro genere per l’ utilizzo di idrogeno liquido come combustibile. 

Habonim collabora con queste per superare la sfida di testare valvole e sistemi per idrogeno liquido a temperatura criogenica, inferiore cioè a quella per cui il mercato è attrezzato.

Le valvole progettate per l’uso in questo sistema innovativo devono essere in grado di resistere a temperature estremamente basse caratteristiche della lavorazione, dello stoccaggio, della spedizione e della distribuzione dell’idrogeno allo stato liquido. 

Nel progettare le valvole per l’uso in condizioni criogeniche così estreme, Habonim prende in attenta considerazione il fatto che le valvole sono costruite con materiali diversi caratterizzati da rapporti di contrazione variabili.

Questo assicura la loro funzionalità ottimale, piena tenuta e coppie della valvola costanti in un ampio intervallo di temperature variabili.

Habonim vanta inoltre una profonda conoscenza delle proprietà uniche e delle questioni di sicurezza inerenti all’idrogeno liquido. 

L’azienda offre una dotazione specifica per l’idrogeno presente in tutte le sue valvole standard, criogeniche e ad alta pressione per minimizzare i rischi e prevenire potenziali perdite di idrogeno. 

Uno degli strumenti rivelatosi più efficace da questo punto di vista è la valvola a sfera per idrogeno ad alta pressione H29, ottimizzata per la durabilità e la sicurezza nei sistemi di rifornimento.

Integrità e sicurezza a condizioni estreme

Al fine di prevenire potenziali rischi per la sicurezza legati alla movimentazione e allo stoccaggio di materiali pericolosi come l’idrogeno liquido, tutte le valvole di Habonim sono dotate del pacchetto di integrità Total HermetiX. 

Inoltre, l’azienda è in grado di integrare funzionalità di sicurezza specifiche per applicazioni ad alta pressione e criogeniche come l’arresto di emergenza (ESD). Questo consente l’arresto in sicurezza del flusso di gas in caso di emergenza o guasto del sistema

Tutte le valvole criogeniche ad alta pressione per l’uso con gas naturale compresso e liquido sono progettate, prodotte e testate secondo gli standard generali del sistema di qualità, tra cui API-6D (n. 6D-1278) e gestione della qualità ISO 9001.

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