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Rafforzare la fiducia nella sicurezza delle celle a combustibile all’idrogeno

La dott.ssa Lourdes F. Vega, coordinatrice di H2TRUST, spiega come il progetto supporterà la transizione verso la commercializzazione di applicazioni FCH.
Rafforzare la fiducia nella sicurezza delle celle a combustibile all’idrogeno
La tecnologia delle celle a combustibile all’idrogeno può essere considerata matura? È abbastanza sicura per l’uso regolare in automobili, stazioni di rifornimento, generazione combinata di energia e calore e altre applicazioni? Queste sono le due domande principali a cui il progetto H2TRUST sta provando a rispondere, per preparare il terreno alla commercializzazione su vasta scala.

Anche se i “veicoli elettrici” (EV) iniziano a ottenere un successo commerciale e le infrastrutture si stanno adattando, i “veicoli a celle a combustibile” (FCV) sono ancora in ritardo. Le spiegazioni di questa adozione piuttosto lenta generalmente ruotano attorno a quattro fattori: costo, mancanza di infrastrutture, sicurezza e, più in generale, percezione da parte del pubblico.

Nonostante i suoi molti vantaggi rispetto all’elettricità, come ad esempio i serbatoi per lo stoccaggio di idrogeno compresso che occupano molto meno spazio delle batterie, il tempo di rifornimento che molto più rapido e l’autonomia che è molto più elevata, l’idrogeno sta ancora incontrando una carenza di investimenti e di impegno politico, che per lo più sono dovuti a convinzioni popolari errate, in particolare riguardo alla sua sicurezza.

Il progetto H2TRUST (“Sviluppo di gruppi di esperti sicurezza H2 e strumenti di dovuta diligenza per consapevolezza e fiducia del pubblico nelle tecnologie e nelle applicazioni basate sull’idrogeno”) sta esaminando lo scarso impegno politico con l’intenzione di sfidare i pregiudizi e aumentare la consapevolezza tra governi, industria e consumatori. I partner del progetto affermano di mirare a promuovere una transizione facile e ben gestita verso la commercializzazione su vasta scala di applicazioni con celle a combustibile all’idrogeno (FCH - Fuel cell hydrogen) in Europa e, dal punto di vista della sicurezza, ad aiutare a informare, preparare e accrescere la fiducia in questa promettente tecnologia.

La dott.ssa Lourdes F. Vega, coordinatrice del progetto e direttore di MATGAS, un’iniziativa congiunta tra l’azienda Air Products, il Consiglio nazionale della ricerca di Spagna e l’Università Autonoma di Barcellona, ritiene che sviluppare tecnologie valide sia tanto importante quanto lo sia poi vendere queste tecnologie. In questa intervista esclusiva per la research*eu rivista dei risultati, spiega ciò che il team del progetto ha fatto finora per garantire che gli europei siano in grado di prendere delle decisioni informate sul futuro dell’idrogeno.

Quali sono i principali obiettivi del progetto?

Lo scopo generale del progetto H2TRUST è quello di promuovere una transizione facile e ben gestita verso la commercializzazione su vasta scala di applicazioni FCH in Europa e, dal punto di vista della sicurezza, di aiutare il processo mediante cui tutti i portatori di interesse industriali vengono informati, preparati e acquisiscono fiducia in questa tecnologia.

H2TRUST è un’azione di coordinamento e supporto concentrata sulla valutazione del rischio delle industrie in tutte le principali aree di impiego dell’idrogeno. Essa sviluppa ulteriormente progetti precedenti, mappando le questioni legate alla sicurezza nelle diverse fasi del ciclo di vita dell’idrogeno, dalla produzione al trasporto, stoccaggio e utilizzo, compilando inoltre le migliori pratiche e facendo le raccomandazioni finali. L’obbiettivo del progetto è quello di raggiungere non solo gli esperti, ma anche la società in generale, promuovendo il cambiamento verso una nuova economia basata sull’idrogeno, aumentando la consapevolezza su questo argomento, accrescendo le conoscenze del progetto e spiegando i vantaggi collegati e le questioni legate alla sicurezza.

Quali sono, secondo lei, i principali ostacoli non tecnici per giungere a un’economia basata sull’idrogeno?

Riteniamo che alcuni degli ostacoli non tecnici dipenderanno dal modo in cui si sviluppa il mercato dell’idrogeno, che a sua volta dipenderà molto dall’ambiente creato dai governi e dal supporto finanziario per la produzione dell’idrogeno. Attualmente, nel caso del trasporto, c’è una carenza di veicoli a idrogeno e infrastrutture. Il costo dei veicoli elettrici a celle a combustibile (FCEV) all’idrogeno rimane elevato in modo proibitivo, anche se si prevede che esso diminuisca man mano che i produttori progrediscono verso livelli commerciali di produzione. Anche lo sviluppo della rete di stazioni di rifornimento di idrogeno richiederà capitali e supporto operativo da parte dei governi nelle prime fasi, quando la diffusione dei veicoli sarà ancora bassa.

Abbiamo bisogno di un numero sufficiente di veicoli per giustificare la creazione di stazioni di rifornimento e viceversa. Questo richiede un approccio coeso, che tenga conto di meccanismi di supporto per la produzione, obblighi per i fornitori, capitali e supporto operativo per le stazioni di rifornimento di idrogeno, e incentivi o autorizzazioni per i produttori di veicoli a distribuire FCEV a idrogeno.

Inoltre, è importante che gli utenti finali e la società siano a conoscenza di queste limitazioni, invece di credere semplicemente che la tecnologia all’idrogeno non sia ancora pronta. Anche se ulteriori miglioramenti tecnici aiuteranno ad abbassare il prezzo, essi non rappresentano gli ostacoli principali, e questo dovrebbe essere portato alla conoscenza di tutti.

Che cosa vi ha motivato a compiere delle ricerche in questo campo?

MATGAS sta lavorando su processi e prodotti sostenibili. Noi crediamo fermamente che sia ancora necessaria R&S per promuovere l’economia dell’idrogeno, ma siamo anche consapevoli della necessità di informare la gente su queste tecnologie e sui loro vantaggi.

Abbiamo lavorato su diversi aspetti delle celle a combustibile e delle loro applicazioni in differenti settori, dal trasporto ad applicazioni combinate per energia e calore (CHP), tra gli altri. Una delle cose che abbiamo notato è che gli ostacoli al rendere l’idrogeno un’alternativa concreta ai combustibili fossili sono collegati alla mancanza di conoscenze sul modo in cui gestirlo, che accresce la percezione che ci siano molti problemi associati a idrogeno e sicurezza. Intendiamo cambiare questa percezione.

Quali sono state le maggiori difficoltà incontrate durante il progetto e come sono state risolte?

Gli aspetti legati alla sicurezza dell’idrogeno a volte possono essere un argomento difficile. Per questo motivo, la principale difficoltà che abbiamo incontrato è stata decisamente la scarsa disponibilità di dati e informazioni a livello europeo. Anche se alcune banche dati sono disponibili (ad es. HIAD), esse riportano solo macro statistiche, senza informazioni dettagliate su incidenti/infortuni, ecc., o raccomandazioni specifiche per certe applicazioni.

In H2TRUST abbiamo raccolto queste informazioni grazie a diversi metodi, come ad esempio questionari, sondaggi, dati della letteratura accademica, ecc. Abbiamo inoltre contattato enti equivalenti in altre regioni, come ad esempio gli Stati Uniti e il Giappone. Sembra che essi siano avanti a noi per quanto riguarda questo argomento. Nel nostro caso, abbiamo scoperto che alcuni esperti non hanno fornito informazioni dettagliate a sufficienza, poiché queste vengono solitamente considerate come “dati sensibili” dalle aziende e dai portatori di interesse. In modo simile, abbiamo anche scoperto che, in alcuni settori, vi è una scarsissima condivisione di dati tra i partner industriali, che ostacola la convalidata metodologia della valutazione del rischio per la sicurezza, che copre tutte le aree di applicazione dell’idrogeno.

Per cercare di risolvere tutti questi problemi, ci siamo concentrati su diversi casi di studio e anche revisioni di documenti. Forniremo un riassunto delle nostre scoperte, che comprenderà anche le lacune, e forniremo raccomandazioni specifiche. Il nostro obbiettivo è quello di far progredire l’UE quanto più possiamo in questo settore, a partire da dove abbiamo iniziato, in modo che noi o altri possiamo proseguire il lavoro e creare una solida conoscenza, con gli strumenti appropriati, sui vantaggi delle tecnologie basate sull’idrogeno e su come lavorare con esse in modo sicuro e non pericoloso.

A che punto siete con gli obbiettivi del progetto?

Finora abbiamo raccolto informazioni provenienti da parti interessate selezionate, le abbiamo analizzate e abbiamo pubblicato diversi rapporti relativi a questioni di sicurezza delle FCH, migliori pratiche e raccomandazioni industriali, una valutazione del rischio per la sicurezza e una valutazione della sicurezza pubblica. Inoltre, abbiamo sviluppato una pagina web (h2trust.eu) e una biblioteca online dove tutti i documenti relativi all’idrogeno (dalla produzione agli usi finali) e alla sicurezza sono classificati per una facile identificazione.

Tenendo questo in considerazione, abbiamo realizzato la maggior parte del lavoro tecnico necessario nell’ambito del progetto. Tuttavia, la prossima e ultima parte è la più importante, poiché dobbiamo diffondere i nostri risultati. Oltre a presentazioni a conferenze e fiere, stiamo scrivendo un libro usando le nostre scoperte e raccomandazioni, e stiamo anche preparando dei video per diversi tipi di pubblico (formazione scolastica, esperti e società in generale) oltre a lavorare con associazioni simili per diffondere il nostro lavoro e sviluppare ulteriormente anche il loro.

Queste azioni sono fondamentali per accelerare l’economia dell’idrogeno. Speriamo inoltre di esercitare un’influenza su alcune norme, codici e standard, oltre che su progetti finanziati dall’UE dedicati alla sicurezza dell’idrogeno.

Le vendite delle automobili elettriche stanno iniziando ad aumentare con modelli di successo che vengono immessi sul mercato. In che modo ritiene che questo possa influire su altre fonti di energia pulita come l’idrogeno?

La verità è che i FCEV all’idrogeno tendenzialmente sono meno conosciuti rispetto ai veicoli elettrici con batterie. In effetti, essi sono spesso percepiti come futuristici, ma, contrariamente alla credenza comune, la tecnologia è collaudata e pronta per essere usata adesso. In effetti, alcuni paesi dell’UE sono più avanti rispetto ad altri, ad esempio, Germania, Regno Unito e Danimarca, per citarne solo alcuni. Ciò che più conta, di tutte le possibili alternative ai veicoli alimentati a benzina/gas (inclusi i veicoli elettrici con batterie), i FCEV sono la sola opzione con autonomia, prestazioni e tempo di rifornimento comparabili, poiché per fare il pieno a un veicolo a idrogeno ci vogliono meno di cinque minuti ed esso può coprire fino a 650 chilometri con un serbatoio di carburante. Mentre i veicoli a batteria sono adatti a piccole automobili e brevi viaggi, le celle a combustibile rendono possibili veicoli più grandi completamente funzionali, con grande autonomia e rifornimento veloce.

Ancora una volta, la lenta realizzazione è legata soprattutto alla carenza di infrastrutture. Vale anche la pensa sottolineare che le automobili a idrogeno e quelle a batteria sono tecnologie complementari. Esse hanno entrambe la stessa trasmissione, quindi si potranno vedere delle economie di scala quando entrambe le tecnologie decolleranno.

Diverse aziende automobilistiche stanno sviluppando veicoli elettrici ibridi a celle a combustibile. In questi veicoli, le celle a combustibile ricaricano di fatto la batteria, riducendo il consumo di idrogeno e consentendo così una maggiore autonomia.

A che punto si trova l’industria per quanto riguarda la sicurezza? Questa tecnologia si sta avvicinando alla commercializzazione?

L’idrogeno, come tutti i combustibili, deve essere trattato con prudenza e con rispetto. Ad esempio, quando si fa rifornimento a un’automobile con benzina o gasolio, lo si fa con prudenza vietando qualsiasi fiamma, ad esempio da accendini, sigarette o fiammiferi. Se ci si comporta allo stesso modo con l’idrogeno, esso è sicuro come tutti gli altri carburanti per il trasporto.

Detto questo, la sicurezza è la nostra priorità. Ad esempio, tutti gli impianti, stazioni di rifornimento e camion per l’idrogeno di Air Products rispettano gli standard industriali e vanno ben oltre gli standard obbligatori. Air Products ha una lunga storia nel maneggiare gas e idrogeno in modo sicuro, e ha vinto vari premi in riconoscimento di questa esperienza. L’idrogeno viene trasferito in un veicolo usando una guarnizione stagna per garantire che non vi siano perdite di idrogeno. Se si dovessero tuttavia verificare, posto che questo avvenga in un ambiente ben ventilato o all’aperto, l’idrogeno semplicemente fluttuerà verso l’alto e si disperderà. Questo accade poiché l’idrogeno gassoso è più leggero dell’aria. Inoltre, allo scopo di garantire la definizione di rigorosi standard di sicurezza per l’uso domestico dell’idrogeno, Air Products sta cooperando con il resto dell’industria, in particolare con EIGA (Associazione europea dei gas industriali) e BCSA (BC Safety Authority).

Quello che dobbiamo fare adesso per far progredire l’industria è colmare il divario tra la fase dimostrativa e la commercializzazione. Qui è dove i governi devono svolgere un ruolo più importante, come già avviene in alcuni paesi dell’UE.

Quali saranno i prossimi passi del progetto e sono previste attività di follow-up?

La prossima fase è chiaramente la diffusione dei risultati non soltanto destinata agli esperti, ma anche alla società in generale, in modo che comprendano queste tecnologie e i vantaggi che esse portano. Ovviamente abbiamo anche dei piani dopo la fine del progetto. Siamo costantemente in contatto con altri progetti collegati all’idrogeno, ai quali noi continueremo a fornire consulenze e supporto in un comitato di esperti, e proseguiremo anche la collaborazione con diverse associazioni equivalenti. Inoltre speriamo che l’UE continuerà a supportare progetti e azioni di questo tipo in modo da poter sfruttare al meglio il lavoro fatto e farlo ulteriormente progredire, creando la fiducia di cui l’idrogeno ha bisogno e che si merita.

Per ulteriori informazioni, visitare:

H2TRUST
http://h2trust.eu/

Fonte: Sulla base di un’intervista nel numero 38 della rivista research*eu risultati.

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