Obiettivo 3: Celle a Combustibile
REFERENTE/I
Giovanni Manzini – RSE
giovanni.manzini@rse-web.it
Attività
Attualmente le applicazioni di sistemi con presenza di idrogeno sono in crescita. Tra queste anche quelle installate presso utenze civili o similari si stanno diffondendo e, particolarmente, quelle aventi sistemi con celle a combustibile (SOFC, MCFC e simili: sistemi fissi; PEMFC, DMFC, AFC, PAFC: mobilità). Tali applicazioni vedono spesso l’accoppiamento di tali sistemi con altri (e.g. microturbina a gas, FV, accumulo termico).
Gli scarsi esempi, finora registrati, e le particolarità dei sistemi in oggetto comportano, una carenza di conoscenze specifiche e applicative che risulta ancor più rilevante nel caso di impianti a livello locale. Perciò, la messa in sicurezza di installazioni quali le suddette presenta problematiche non ancora risolte in molti casi.
L’attività si è sviluppata nell’ambito della valutazione dei rischi relativi alla presenza delle celle a combustibile in contesti applicativi reali e tipici delle utenze civili e assimilabili.
Una corretta e completa profilatura di rischio potrebbe concorrere utilmente alla gestione del processo di fornitura, posa ed installazione, compresi gli eventuali aspetti autorizzativi, di tali sistemi.
Risultati: ’identificazione di casi e fenomeni rilevanti, metodologie per l’analisi dei problemi di sicurezza, principali misure di minimizzazione del rischio.
Figura 1
Confronto fra le temperature, efficienze, costi e complessità di fabbricazione e costi del materiale tra diversi tipi di FC (SOFC, MCFC, PAFC, PEMFC, AFC; le FC caratterizzate da maggiori temperature (e minori costi del materiale) risultano essere le SOFC).
Risultati
Individuazione delle principali problematiche di sicurezza (thermal runaway, fughe di idrogeno o di idrocarburo, …) e dei principali provvedimenti di legge e tecnici in vigore (Casi accidentali: identificazione e analisi della normativa tecnica e di legge di interesse per il settore)
Analisi di sicurezza di casi tipici (Casi accidentali: identificazione e analisi di casi che hanno comportato problematiche di sicurezza di rilievo).
Procedure e modalità per le analisi di sicurezza (Metodi di analisi: descrizione delle procedure e modalità per l’analisi di sicurezza dei casi di interesse).
Supporto allo sviluppo della normativa tecnica del settore in relazione alle analisi di sicurezza e alle misure di riduzione del rischio.
Sintesi dei suddetti metodi e misure.
Figura 2
Schema esemplificativo di un sistema multi-energy per fornitura di energia elettrica e calore ad una utenza civile o simile.
Team di ricerca
Giovanni Manzini – RSE
Collaborazioni: UNI CT 056 «Idrogeno» GL 2 «Sicurezza idrogeno» (in fase di avvio progetto di norma o TS riguardante la sicurezza dei sistemi di accumulo di idrogeno a metal-idrati).
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