Lo stoccaggio sicuro ed economico dell’idrogeno

H2 ha tra tutti i combustibili la più alta energia in rapporto alla massa, ma esso ha anche una bassa densità a temperatura ambiente, rendendo necessaria la sua compressione per essere utile nel settore automobilistico. La tecnologia per il serbatoio del CGH2 è matura e ben consolidata per quanto riguarda le considerazioni ingegneristiche. La ricerca attuale è concentrata sull’ottimizzazione di parametri come pressione, peso, volume e costo per rendere attrattiva la tecnologia. Inoltre, le attuali capacità di produzione del serbatoio per CGH2 non sono in grado di soddisfare i requisiti di produzione su larga scala del settore automobilistico.

Il costo è in larga misura collegato al costo delle fibre di carbonio usate per il rinforzo del composito nei serbatoi. I costi in calo devono essere rapportati ai necessari vincoli relativi a pressione elevata e sicurezza che attualmente prescrivono le caratteristiche dello spessore. Con il supporto dell’UE al progetto COPERNIC (Cost & performances improvement for CGH2 composite tanks), gli scienziati stanno migliorando la qualità del composito e stanno aumentando allo stesso tempo la produttività della fabbricazione per ottenere migliori prestazioni con un costo ridotto. Essi stanno puntando alla dimostrazione su vasta scala di una linea di produzione pilota abbinata a un’analisi tecnico-economica.

I ricercatori hanno ottenuto campioni di materiali migliorati e li stanno attualmente testando per quanto riguarda parametri fisico-chimici, proprietà meccaniche e lavorabilità. Inoltre, il team ha effettuato un’indagine sulla tecnologia all’avanguardia per monitorare le condizioni strutturali e ha definito la strategia diagnostica da seguire. L’obbiettivo è quello di quantificare il potenziale e le limitazioni dei trasduttori di tensione a fibre ottiche integrati per monitorare l’integrità dei serbatoi ad alta pressione.

Gli scienziati stanno anche ottimizzando la tecnica di produzione con avvolgimento di filamenti comunemente usata per fabbricare recipienti a pressione o serbatoi compositi concentrandosi su velocità e qualità. Alcuni miglioramenti sono attualmente in fase di valutazione nella linea pilota. Per ottimizzare la progettazione e le formulazioni del composito vengono usati dei modelli multiscala basati sull’architettura del composito e sui materiali associati al serbatoio di riferimento. Diversi serbatoi di riferimento sono stati fabbricati e caratterizzati. Infine, in preparazione per la valutazione delle nuove tecnologie, sono stati definiti protocolli e criteri di test.

Gli scienziati di COPERNIC intendono ridurre significativamente il costo dei serbatoi per il CGH2 migliorando allo stesso tempo le loro prestazioni mediante materiali, architetture e soluzioni di fabbricazione innovativi. Incoraggiare l’adozione da parte del mercato delle celle a combustibile per applicazioni automobilistiche produrrà dei benefici importanti per l’economia dell’UE, i consumatori e l’ambiente.