Il progetto H 2 ydrogem: verso un futuro a zero emissioni. Ancona, 27 settembre 2013

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1 Il progetto H 2 ydrogem: verso un futuro a zero emissioni Ancona, 27 settembre 2013

2 GiacominiS.p.A. : La storia Giacomini S.p.A., fondata nel 1951, è leader nella produzione di componenti per riscaldamento 3 stabilimenti produttivi in Italia ( mq coperti) Presenza sul mercato in tutto il mondo (13 filiali estere) Oltre 700 dipendenti La filosofia Giacomini: FORMAZIONE QUALITA, AMBIENTE E SICUREZZA RICERCA

3 Giacomini S.p.A. : i prodotti VALVOLE A SFERA E SISTEMI DI DISTRIBUZIONE CONTABILIZZAZIONE ENERGIA TERMICA

4 Come si inserisce l idrogeno nel panorama energetico? VETTORE ENERGETICO I VANTAGGI Le fonti rinnovabili sono discontinue: è necessario un sistema di accumulo L idrogeno consente di stoccare più energia rispetto ai sistemi tradizionali (ad es. batterie) Il ciclo è totalmente a zero emissioni GLI OBIETTIVI Indipendenza energetica Impianti efficienti Sostenibilità ambientale

5 La ricerca sull idrogeno Giacomini Dal combustore catalitico al sistema H2ydrogem

6 Combustore catalitico: le tappe della ricerca Inizio nel 2001 nei laboratori Giacomini Collaborazioni con PSI di Zurigo, Politecnico di Milano ed Università di Ginevra. Presentazione del combustore alle OLIMPIADI INVERNALI di Torino Dal 2008 partono i primi impianti pilota. Nel 2011 il combustore diventa una caldaia a condensazione e consegue la marcatura CE. Si amplia il progetto introducendo la cella a combustibile. Nel 2012 il sistema H2ydrogem è tra i vincitori del premio KLIMAHOUSE TREND.

7 Combustore catalitico H2ydrogem: principio di funzionamento Trasmissione diretta del calore Condensazione dei fumi di scarico IDROGENO ARIA Max. 3% C C CONDENSA La reazione: 2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O + CALORE Combustione spontanea e senza fiamma Miscela aria / idrogeno sotto al punto di infiammabilità Basse temperature (maggior sicurezza ed efficienza) Zero emissioni allo scarico

8 Il sistema H2ydrogem: il ciclo completo dell idrogeno Energia elettrcia Elettrolizzatore Serbatoio H2 Fuel-cell Caldaia H2ydrogem H2ydrogem Box: elettrolizzatore e fuel-cell Energia termica Acqua Bombole per lo stoccaggio e caldaia H2ydrogem

9 Installazioni del sistema ( ) VALIDAZIONE DELLA TECNOLOGIA ANALISI DEI DATI TEST DI DURATA DEL SISTEMA IN CONDIZIONI REALI

10 La ricerca sull idrogeno Giacomini Le innovazioni nello stoccaggio dell idrogeno

11 I progetti di ricerca Giacomini sullo stoccaggio di idrogeno basato su idruri metallici (1 di 2) Serbatoi basati su idruri a bassa temperatura LaNi5 (realizzati dal 2006 al 2010) Serbatoi sviluppati da Giacomini Capacità di circa 1,5% in peso Rapporto volumetrico 1/1000 (1 litro di serbatoio = 1000 litri di H2) Richiedono scambio termico (scambiatore integrato) Progetto H2FC: integrazione di una cella a combustibile con serbatoi ad idruri LaNi5 Progetto co-finanziato dalla Regione Piemonte in cui Giacomini ha collaborato con altre aziende ed organismi di ricerca Unità a cella a combustibile da 1 kw Unità fuel-cell progettata e realizzata interamente da Giacomini La cella fornisce il calore necessario ai serbatoi Capacità di sopperire al fabbisogno giornaliero di una famiglia

12 I progetti di ricerca Giacomini sullo stoccaggio di idrogeno basato su idruri metallici (2 di 2) Sviluppo di sistemi di stoccaggio idrogeno fortemente innovativi; Giacomini ha il compito di produrre un serbatoio ad alta capacità basato su idruri di magnesio Partners coinvolti (6 imprese e 7 organismi di ricerca), tra cui: Il serbatoio avrà una capacità di idrogeno superiore a quella di una bombola ad alta pressione ed almeno 3 volte superiore agli idruri al LaNi5; il serbatoio avrà caratteristiche fortemente innovative rispetto a quelle utilizzate fino ad ora. Capacità > almeno 3 volte serbatoio idruro LaNi5 pari volume Peso = circa 1/8 di un serbatoio LaNi5 pari volume

13 La ricerca sull idrogeno Giacomini e la cogenerazione Un modo più efficiente per produrre energia

14 Micro-cogenerazione e generazione distribuita La cogenerazione consente di produrre energia elettrica e calore dai combustibili fossili in modo più efficiente anche su scala residenziale Risparmio energetico Minor impatto ambientale Maggior efficienza Uso razionale dei combustibili fossili La generazione distribuita consiste nella produzione locale di energia Si evitano le perdite dovute al trasporto dell energia Miglior gestione dei combustibili fossili Possibilità di controllare la produzione di energia Recupero del calore

15 Micro-cogenerazione: idrogeno e celle a combustibile Le celle a combustibile sono il sistema più efficiente per produrre energia elettrica; è possibile produrre l idrogeno necessario al loro funzionamento tramite il reforming del gas naturale. COGENERAZIONE E FUEL-CELL: Schema funzionale REFORMER: produzione di gas riformato (idrogeno) necessario alla cella partendo dal gas naturale e dal vapore acqueo FUEL-CELL: produzione combinata di energia elettrica e termica

16 Micro-cogenerazione: i risultati attesi e le collaborazioni Progetto RES-COGEN: sistemi di cogenerazione a fuel-cell per applicazioni residenziali GIACOMINI è leader del progetto RES-COGEN per lo sviluppo di un unità di cogenerazione ad alto rendimento per abitazioni OBIETTIVI Realizzazione di un unità da 1 kw Potenza elettrica 1 kw (capacità annua di 8000 kwh) Potenza termica 1,5 kw (capacità annua kwh) Alta efficienza Nessun allaccio alla rete idrica

17 Grazie per l attenzione

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