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Pre-normative research on safe indoor use of fuel cells and hydrogen systems

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Riduzione al minimo del rischio delle tecnologie a idrogeno

Come vettore energetico, l’idrogeno è oggetto di grande entusiasmo e di una certa cautela. Un progetto finanziato dall’UE ha studiato i problemi di sicurezza relativi all’uso di tecnologie a idrogeno.

Tecnologie industriali

La tecnologia con celle a idrogeno sarà messa in commercio inizialmente per applicazioni pronte per l’immissione sul mercato come alimentatori di backup, generatori di corrente portatili e l’alimentazione dei veicoli per la movimentazione di materiali. Queste applicazioni generalmente, per natura o per motivi di sicurezza, richiedono che i sistemi a idrogeno siano utilizzati all’interno. Tuttavia, le normative, i codici e gli standard esistenti sono molto incompleti a proposito delle specifiche pratiche dei requisiti di sicurezza all’interno. Lo studio dell’utilizzo sicuro all’interno dei sistemi a celle di idrogeno è stato al centro del progetto HYINDOOR (“Pre-normative research on safe indoor use of fuel cells and hydrogen systems”), finanziato dall’UE. Il progetto ha avuto lo scopo di fornire conoscenze scientifiche e tecniche per la specifica di mezzi economici di controllo dei rischi e di sviluppare linee guida all’avanguardia per la sicurezza. HYINDOOR si è occupato delle mancanze nelle conoscenze sull’accumulo di idrogeno in ambienti chiusi, sulla combustione convogliata e sul getto di fuoco sottoventilato. Le conoscenze così generate dovranno essere trasformate in linee guida per la sicurezza, che includeranno strumenti di ingegneria contemporanea che ne supportino l’implementazione. Sarà necessario formulare raccomandazioni per avanzamenti nei quadri RCS europei e internazionali per supportare l’introduzione sicura delle celle a idrogeno nei primi mercati. I partner del progetto hanno cercato di migliorare le conoscenze sulla dispersione e l’accumulo dell’idrogeno in spazi confinati. Il lavoro si è incentrato su uno spazio chiuso simile a una stanza tipicamente di alcune decine di metri cubici con ventilazione naturale. In base ai modelli analitici e numerici esistenti e nuovi, i partner hanno lavorato sull’identificazione di regimi caratteristici di dispersione di idrogeno. Sono stati presi in considerazione parametri come le dimensioni dell’area di ventilazione, le dimensioni dell’area chiusa e della velocità del flusso di perdite. Sono stati condotti alcuni esperimenti per studiare le deflagrazioni idrogeno-aria ventilate e l’interazione tra idrogeno-aria e i parametri in relazione agli effetti di sovrapressione. Un altro compito è stato quello di condurre studi numerici e sperimentali sulla dinamica del getto di fuoco a idrogeno. Lo studio si è concentrato su parametri come auto-estinzione, riaccensione, radiazione e lunghezza di fiamma da getti di fuoco a idrogeno esterni. Possibili strategie di sicurezza dovranno essere incluse in un documento con linee guida e regole importanti per l’utilizzo dell’idrogeno all’interno nelle configurazioni studiate da HYINDOOR. Quando i metodi di misurazione non sono sufficienti per rispettare le regole di sicurezza, dovranno essere proposti ulteriori dispositivi di sicurezza.

Parole chiave

Cella a idrogeno, sistemi a idrogeno, uso interno, linee guida per la sicurezza, accumulo di idrogeno

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