Ottimizzazione energetica di un impianto pilota per la produzione di idrogeno da fonte rinnovabile e utilizzo in PEM

Nel mondo attuale la parola sostenibilità sta ricevendo sempre più interesse e importanza, tanto che la tecnologia e la ricerca avanzano parallele in cerca di nuovi metodi per la produzione e stoccaggio di energia pulita, con l’obiettivo di abbandonare, in un futuro prossimo, i combustibili fossili. In questo elaborato vengono presentate le caratteristiche e le prestazioni di un impianto pilota presente presso il GPlab di Fusina per la produzione, accumulo e utilizzo dell'idrogeno prodotto mediante elettrolisi dell’acqua con l’impiego di energia ottenuta da fonte rinnovabile, quale l’energia elettrica prodotta da un impianto fotovoltaico. La struttura, realizzata e gestita da Veritas nell’ambito dell’accordo per Porto Marghera tra Comune di Venezia e Ministero dell’Ambiente, ha l’obiettivo di promuovere e realizzare nel territorio comunale interventi di efficienza energetica e utilizzo di fonti di energia rinnovabile, attraverso sistemi efficienti, in grado di ridurre i consumi e le emissioni di CO2. Tra i vari componenti che costituiscono l’intero sistema di produzione, stoccaggio e utilizzo dell’idrogeno si trovano: un demineralizzatore dell'acqua, un elettrolizzatore alcalino da 22,3 kW, un alimentatore AC-DC, un purificatore di idrogeno che permette il raggiungimento di un grado di purezza pari a 99,9998%, un compressore da 200 bar, bombole di stoccaggio del gas da 200 litri, una cella a combustibile a membrana a scambio protonico da 31,5 kW funzionante a idrogeno e il sistema di condizionamento della potenza DC-AC. L’intero sistema è alloggiato in tre container dotati di filtri antisale per rimuovere i possibili effetti derivanti da un ambiente salmastro. Le prove condotte a potenza massima mostrano che l'efficienza della fase di carica-scarica delle bombole di stoccaggio dell’idrogeno è di circa il 10% in un funzionamento elettrico puro e circa il 24% in un funzionamento caratterizzato da cogenerazione di calore. A metà potenza, le prove mostrano che tali valori si riducono rispettivamente al 9,5% e al 18%. Inoltre, in tale elaborato viene proposta una possibile soluzione di ottimizzazione del sistema di ventilazione dell’aria dell’ambiente contenente l’inverter che riduce di otto volte la potenza assorbita dal ventilatore