Impianto distributore di idrogeno

Descrizione: Impianto per la produzione di idrogeno per la trazione.

Capacità di rifornimento: da 140 a 2400 Nm3/h di idrogeno, a seconda del modello.

La nostra divisione "Fuel Power" sviluppa e commercializza in Italia e all'estero impianti distributori di idrogeno piccoli e medi per la trazione terrestre (o marina). Si tratta di strutture alimentabili con fonti rinnovabili e installabili con facilità presso un normale distributore multicarburante (multifuel). Alimentano qualsiasi auto a metano previa semplice modifica, oltre a modelli di auto bi-fuel da noi messi a punto.

                          
        
 

Funzionamento e modelli disponibili

L'impianto produce idrogeno per elettrolisi, cioè attraverso la scissione dell'acqua in idrogeno e ossigeno. L'energia necessaria per questo processo può essere presa dalla rete elettrica nazionale in orari in cui è a basso costo (notturni e festivi), oppure può essere fornita sul posto da un impianto per la produzione di energia da fonti rinnovabili quali sole e vento (vedi la ns. sezione "Tecnologie e prodotti"). In quest'ultimo caso l'idrogeno non è acquistato, bensì autoprodotto.

Il distributore vero e proprio è composto da: un'unità di generazione dell'idrogeno a cella elettrolitica, di varia capacità produttiva; un dispositivo di purificazione ed essiccazione; un compressore per aumentare la densità del gas (come avviene già per il metano); una batteria di contenitori per lo stoccaggio dell'idrogeno, in modo da avere un "polmone" in grado di sopperire alle punte di richiesta degli utilizzatori e permettere di fare il "pieno" in pochi minuti proprio come si fa con il metano.

La gamma dei nostri distributori comprende vari modelli che permettono di fare giornalmente il "pieno" di idrogeno a 6, 10, 15, 20, 30, 50, 100 veicoli (oppure di idrometano a un numero di veicoli circa 3 volte maggiore). Inoltre, essendo impianti modulari, quelli più piccoli possono venire facilmente potenziati via via che nella zona il parco veicoli a idrogeno aumenta di numero.

Tab.1 - Modelli di distributori a idrogeno disponibili e rispettivi pieni giornalieri possibili.

Modello	Capacità (Nm3/h)	N° pieni idrogeno Multipla	N° pieni idrogeno Doblò	N° pieni idrometano Multipla	N° pieni idrometano Doblò
MC6 - Microdistributore	6	5	6	16	20
MN10 - Minidistributore	10	8	10	25	30
MM15 - Distributore	15	12	15	38	45
MA20 - Distributore	20	16	20	50	60
DD30  - Distributore	30	24	30	80	90
DH49  - Distrib. stradale	49	40	50	130	150
HH100 - Distrib. stradale	100	80	100	250	300

N.B.  La sigla "Nm3" sta per "metro cubo normale", che è l'unità di misura del volume usata per i gas in condizioni "normali", cioè alla pressione atmosferica e alla temperatura di 0°C.

Quali veicoli possono usufruirne

È possibile modificare quasi tutti i più recenti modelli di veicoli alimentati a metano (e come tali omologati) e renderli adatti ad essere alimentati con l'idrogeno. I veicoli a metano oggi circolanti in Italia sono circa 700mila, diffusi soprattutto in regioni quali l'Emilia Romagna, il Veneto, la Lombardia, le Marche e la Toscana.

La trasformazione di un veicolo a metano in un veicolo a idrogeno - oppure a idrometano (miscela composta al 70% da metano e al 30% da idrogeno) - è un'operazione semplice: richiede, infatti, le stesse competenze richieste per le diffusissime trasformazioni da benzina a metano e da metano a Gpl. Un discorso analogo vale per la manutenzione di un veicolo a idrogeno.

Tale soluzione ha come pregio principale la semplicità del sistema, e dunque ha in sé il potenziale necessario per portare a una rapida diffusione dei veicoli alimentati a idrogeno, liberandoci dalla "schiavitù del petrolio".

Il vantaggio nell'uso dell'idrometano rispetto all'idrogeno risiede nella maggiore autonomia del veicolo. Ad esempio, un'auto Mini Cooper S alimentata a idrometano è in grado di percorrere, con un serbatoio da 50 litri pieno: 90 km se utilizza l'idrometano, 30 km se utilizza l'idrogeno al posto dell'idrometano (se utilizzasse solo metano, invece, di chilometri ne percorrerebbe 110).

Quindi, l'alimentazione a idrogeno è più indicata nei centri abitati e per flotte particolari (es. taxi, furgoni postali, nettezza urbana, polizia municipale, ambulanze, corrieri, etc.), mentre quella a idrometano risulta più indicata per i percorsi extraurbani. Per quest'ultimo utilizzo, ancora più adatte sono le vetture bi-fuel a benzina-idrogeno sviluppate da INDEPENDERGY (v. qui sotto).

Le nostre vetture bi-fuel a benzina-idrogeno

La INDEPENDERGY, unitamente all'Università dell'Idrogeno (H2U), ha sviluppato e realizzato vari prototipi che marciano a idrogeno partendo da normali veicoli bi-fuel attualmente in commercio in Italia - quali la Fiat "Multipla" (un'auto multispace) e la Fiat "Doblò" (un piccolo furgoncino) nella loro versione benzina/metano - e realizzando versioni bi-fuel benzina/idrogeno.

La multispazio italiana, nella sua versione 1.600 di cilindrata, quando va a idrogeno conserva buone prestazioni in un ambito di utilizzo urbano, raggiungendo una velocità massima di 130 km/h (da confrontare con i 160 km/h di quando va a benzina), e sviluppa una potenza di 48 CV (rispetto ai 92 CV di quando viaggia a metano e ai 100 CV di quando utilizza, invece, la benzina).

L'autonomia della Multipla quando viaggia a idrogeno è di circa 110 km (pieno  del serbatoio contenente 30 metri cubi di idrogeno alla pressione di 200 bar) che, nel caso di un utilizzo urbano, è da considerarsi più che ottima, mentre nel caso extraurbano i 38 litri dell'altro serbatoio complementare - quello a benzina - assicurano un'ulteriore autonomia di circa 380 km.

Valori analoghi a quelli della Multipla si ottengono per il Doblò con identica motorizzazione. Pertanto, ecco riassunte in una comoda tabella, per le due vetture bi-fuel da noi messe a punto i dati essenziali:

Tab.2 - Prestazioni e autonomia delle vetture bi-fuel benzina-idrogeno da noi allestite.

Utilizzo	A idrogeno	A benzina
Potenza	48 CV	100 CV
Velocità massima	130 km/h	160 km/h
Autonomia	100-120 km	350-400 km
Capacità serbatoi	30 Nm3 di idrogeno	38 lt di benzina
Autonomia complessiva	450-520 km con idrogeno + benzina

L'avviamento avviene sempre a benzina (come sul modello benzina-metano) e la commutazione ad idrogeno può essere manuale - agendo su un apposito tasto posto sul cruscotto - oppure automatica, dopo 8-10 secondi, se si lascia il tasto suddetto in posizione "Idrogeno" allo spegnimento del motore. La sonorità del propulsore ricorda quella di un motore diesel a basso regime.  

Un esempio da seguire

La Divisione Refining & Marketing dell'ENI ha realizzato, nella propria stazione di servizio Agip multiEnergy di Grecciano (a Collesalvetti, in provincia di Livorno), un sistema integrato dimostrativo che produce energia elettrica da fonti rinnovabili (vento e sole) e, in caso di necessità, da una microturbina alimentata a metano.

Con l'energia elettrica ottenuta, oltre a provvedere alle normali esigenze energetiche della stazione di servizio, si produce dell'idrogeno, che viene stoccato e reso disponibile per alimentare una piccola flotta di auto.

Con questa iniziativa, ENI è la prima a distribuire da una propria stazione di servizio idrogeno prodotto da fonti rinnovabili, ottenuto da un sistema integrato che rende anche energeticamente autonoma la stazione.

Un po' di numeri

Supponiamo che una stazione di servizio installi un sistema che produce energia da fonti rinnovabili (sole e vento), come nel caso della già citata stazione di Grecciano, che ha pannelli fotovoltaici per 20 kW e 3 pale eoliche da 20 kW ciascuna, per un totale di 80 kW.

In tal caso, il surplus energetico rispetto alle normali esigenze della stazione può essere dell'ordine di 80.000 kWh/anno. A tale quantitativo di energia corrispondono circa 13.000 Nm3 d'idrogeno.

Tale quantitativo di idrogeno può essere prodotto in 1.300 ore di funzionamento l'anno dell'impianto elettrolizzatore (che possono essere ripartite in 260 giorni l'anno con 5 ore di media al giorno.
Considerando un consumo medio per vettura di 2,9 Nm3/10km, i 13.000 Nm3 prodotti assicurano una percorrenza complessiva di 40.000 km.
 
Dunque l'impianto può garantire, ad esempio, il rifornimento a 4 veicoli ciascuno con una percorrenza annua di 10.000 km (pari a 433 pieni da 30 Nm3).

L'importanza del "bi-fuel"

Quando si modifica un'auto a metano per renderla adatta a utilizzare anche l'idrogeno puro o una miscela metano-idrogeno (come l'idrometano), di fatto l'auto diventa bi-fuel, cioè può andare a metano, a idrogeno o a una miscela di questi due carburanti.

Questa possibilità di doppia alimentazione è essenziale fino a quando la possibilità di fare un pieno di idrogeno sarà condizionata dalla scarsa diffusione di distributori di questo gas. Così, già con le vetture a metano modificate, si può risparmiare molto e non inquinare i Centri storici e urbani.

Un veicolo bi-fuel benzina- idrogeno come quelli da noi offerti, invece, grazie all'alternativa costituita dall'utilizzo della benzina, permette anche di andare da Milano a Roma senza correre minimamente rischi di non trovare  il carburante nelle stazioni lungo la strada.

I vantaggi dell'idrogeno da fonti rinnovabili

Per produrre l'idrogeno esistono diverse vie. Le più utilizzate sono: (1) la chimica, tramite il "reforming" da idrocarburi (ad es. il metano), e (2) la elettrochimica, attraverso l'elettrolisi dell'acqua, cioè scindendola in idrogeno (H2) e ossigeno (O2).

Noi vi offriamo di produrlo non tramite costose e inquinanti fonti di origine fossile, bensì dall'acqua in maniera ecologica grazie a fonti di energia rinnovabili e quindi "pulite" quali l'eolico e il solare. Il sole e il vento, inoltre, sono gratuiti, per cui un elettrolizzatore alimentato con queste fonti produce il vostro idrogeno gratis!