Il laboratorio H2 di Pietro Fiorentini

All’avanguardia nel processo di transizione energetica

Il 20 ottobre 2022 si è svolto l’evento di inaugurazione virtuale del laboratorio per la sperimentazione dell’idrogeno, un progetto che ha visto la costruzione di una struttura multifunzione dove è possibile produrre e usare idrogeno prodotto per elettrolisi, fare blending di miscele di idrogeno e gas naturale e testare la readiness dei dispositivi utilizzati lungo le reti esistenti.

Come è nato il laboratorio

L’hydrogen journey di Pietro Fiorentini inizia nel 2018 con la partecipazione alla conferenza del progetto Hy4Heat a Londra, che ha segnato l’inizio dello sviluppo di soluzioni per l’idrogeno. Già in questa fase emerge la necessità di testare il comportamento dei prodotti già esistenti per il gas naturale per verificarne il comportamento con l’idrogeno. A causa della difficoltà nel reperire laboratori esterni, e con il desiderio di poter condurre in prima persona test approfonditi, si è fatta strada l’idea di progettare un laboratorio per l’idrogeno.

Il risultato finale è una struttura completa, composta da un’area di produzione dell’idrogeno, un locale in cui si effettua il blending, ovvero la miscela di idrogeno e gas naturale, e il laboratorio vero e proprio in cui vengono effettuati i test sui dispositivi con blending o 100% idrogeno.

Le sfide nella realizzazione

La realizzazione del laboratorio idrogeno non è stata semplice. I precedenti a cui fare riferimento non erano molti: ancora oggi la tematica dell’impiego dell’idrogeno su reti di distribuzione è poco approfondita e ci troviamo in una fase di incertezza, anche normativa.

Per questo motivo la progettazione iniziale ha richiesto uno sforzo elevato. Prima ancora degli aspetti funzionali, Pietro Fiorentini ha affrontato in maniera molto approfondita le tematiche legate alla sicurezza attraverso un’accurata analisi dei rischi.

Lo sforzo del team che ha collaborato per portare a termine queste sfide è stato ripagato dal grande interesse che Pietro Fiorentini ha ricevuto quando sono iniziate ad arrivare richieste di supporto da parte dei clienti storici del mondo del gas naturale, desiderosi di conoscere di più in merito alle opportunità che l’idrogeno porta con sé.

Nel cuore del laboratorio

Il laboratorio idrogeno è pensato per lavorare con idrogeno gassoso proveniente dal generatore, posto a monte della struttura, e con il normale gas di rete. La pratica di lavorare con due gas, nello specifico idrogeno e gas naturale, miscelandoli in percentuale variabile, prende il nome di blending dell’idrogeno. I parametri da considerare per il blending di idrogeno sono principalmente pressione, temperatura, portata e umidità della miscela.

Poiché idrogeno e gas naturale hanno pressioni di ingresso differenti, vi sono due linee separate che realizzano un primo salto di pressione, in modo da raggiungere pressioni e temperature di miscelazione pressoché identiche. Il blending di idrogeno viene gestito attraverso una stazione di miscelazione composta da tre mass flow controller, due sulla linea idrogeno e uno sulla linea gas naturale: si tratta di misuratori di portata collegati ad un’elettrovalvola con regolazione in continuo. Una volta impostata la miscela desiderata, il sistema di controllo regola in maniera precisa l’apertura delle valvole per garantire le corrette portate sui due rami del circuito e mantenere bilanciata la miscela finale. Il laboratorio è pensato per poter generare qualsiasi miscela tra i due gas, fino a poter lavorare esclusivamente con l’idrogeno.

Prima di poter iniettare miscele con idrogeno nelle reti esistenti, è necessario avere la sicurezza che i prodotti utilizzati per la gestione della pressione e della misura fiscale siano idonei a tale scopo attraverso un percorso comune di studio, sperimentazione e osservazione per testare materiali e performance dei dispositivi. Il laboratorio Pietro Fiorentini nasce anche con lo scopo di valutare la readiness degli strumenti utilizzati lungo la rete, ovvero la loro capacità di gestire diverse miscele di idrogeno e gas naturale. All’interno del laboratorio vengono effettuate diverse prove in portata su regolatori e contatori con idrogeno puro o miscele la cui qualità viene verificata in tempo reale tramite analisi gas cromatografica. Il banco di test per la prova dei contatori segue le indicazioni riportate in un articolo scientifico di recente pubblicazione, che vede anche Pietro Fiorentini tra gli autori.

Un centro d’innovazione al servizio della comunità

Il laboratorio idrogeno di Pietro Fiorentini non si pone come unico scopo quello di essere una semplice area di test per i prodotti del Gruppo.

L’obiettivo principale della costruzione del laboratorio è di renderlo un vero e proprio acceleratore di sviluppo, un catalizzatore per la creazione di nuove tecnologie in grado di generare confronto e soluzioni innovative assieme ad altri enti e aziende del settore, creando un polo di eccellenza per il territorio nazionale.

Oltre a questo confronto, è necessario anche interfacciarsi con il consumatore finale, dato che la transizione energetica parte necessariamente dagli utenti che dovranno vedere nelle nuove tecnologie un’opportunità e non una minaccia: ecco perché il laboratorio vuole anche essere un punto formativo e informativo per la comunità.

Guarda il video completo della presentazione del laboratorio

Approfondimenti

Idrogeno
La sua combustione non emette anidride carbonica, ma vapore, ed è più facile da trasportare e stoccare rispetto all’energia elettrica. Sono queste caratteristiche a rendere l’idrogeno l’alleato ideale per la produzione di energia rinnovabile. Oggi l’idrogeno può essere iniettato nella rete dei metanodotti e miscelato al gas naturale solo fino a determinate percentuali: il nostro obiettivo principale è quindi quello di creare sistemi e dispositivi in grado di superare questo limite.
Come si produce l’idrogeno

L’idrogeno si può produrre con diverse modalità a partire da fonti energetiche differenti, prendendo nomi che richiamano l’impatto ambientale dei processi di produzione. Hyter, società del gruppo Pietro Fiorentini, ha sviluppato una nuova tecnologia per la produzione di idrogeno a ridotto impatto ambientale.

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L’Hydrogen Journey PF

L’idrogeno è uno dei grandi protagonisti della transizione energetica e Pietro Fiorentini intende mettere a disposizione la propria esperienza tramite partecipazione e sviluppo di nuovi progetti in Italia e all’estero, membership nei principali tavoli nel settore e sperimentazioni per testare la readiness dei dispositivi.

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