Come funziona una stazione di rifornimento di idrogeno?
Che cos'è una stazione di rifornimento di idrogeno (HRS)?
In parole povere, un HRS è una stazione di rifornimento di idrogeno. I veicoli a celle a combustibile a idrogeno possono essere riforniti rapidamente presso una stazione di rifornimento, proprio come un veicolo a benzina o diesel. Tuttavia, le operazioni di back-end sono completamente diverse e sono supportate da diversi componenti chiave che sono fondamentali per il funzionamento sicuro ed efficace di una stazione di rifornimento.
Un normale HRS è composto da serbatoi di idrogeno, compressori di idrogeno gassoso, un sistema di pre-raffreddamento e un distributore di idrogeno, che eroga idrogeno a pressioni di 350 bar, 700 bar o a doppia pressione, a seconda del tipo di veicolo da rifornire. Una tipica auto a idrogeno viene rifornita in tre minuti e un autobus in sette minuti.
Stiamo assistendo a una grande richiesta di stazioni di rifornimento di idrogeno in tutto il mondo; H2stations.org ha rivelato che nel 2021 sono entrate in funzione 142 stazioni a livello globale. Questo dimostra che l'appetito c'è ed è in continua crescita, e non dovremmo aspettare la parità dei costi prima di costruire l'infrastruttura giusta per sostenere un'ulteriore adozione a livello mondiale.
I componenti chiave di una stazione di rifornimento
1. Ingresso idrogeno: Le stazioni di rifornimento sono configurate per ottenere prestazioni ottimali in base alla pressione di ingresso dell'idrogeno. L'idrogeno può essere prodotto in loco, nella maggior parte dei casi tramite elettrolisi, consegnato in loco e alimentato direttamente da un rimorchio tubolare o tramite stoccaggio in loco.
2. Compressione: L'idrogeno viene quindi compresso per aumentarne la pressione e ridurne il volume, in modo da consentire lo stoccaggio di una maggiore quantità di idrogeno nel sistema e un flusso efficiente di gas per l'erogazione.
3. Scambiatore di calore (raffreddamento del gas di processo): L'idrogeno compresso viene quindi fatto passare attraverso uno scambiatore di calore per rimuovere il calore in eccesso dal gas generato durante il processo di compressione. Per controllare l'idrogeno altamente pressurizzato si utilizzano valvole e raccordi resistenti all'idrogeno appositamente progettati. Questi componenti utilizzano materiali specifici resistenti all'infragilimento da idrogeno per prevenire eventuali cricche.
4. Centralina idraulica e comandi: Il processo è alimentato, monitorato e controllato dal pannello di controllo elettronico nella zona non pericolosa.
5. Sistema di refrigerazione per l'erogazione: L'idrogeno viene raffreddato a temperature inferiori allo zero per un riempimento rapido ed efficiente, per garantire che l'idrogeno possa essere erogato in modo sicuro e conforme ai protocolli di riempimento, ad esempio J2601.
6. Camini di sfiato: Una funzione di sicurezza per sfogare in modo sicuro l'idrogeno fuoriuscito. L'idrogeno è più leggero dell'aria e si dissipa rapidamente e in modo sicuro in caso di incidente.
7. Stoccaggio: Il gas ad alta pressione viene quindi stoccato nel sistema fino a quando non viene richiesto per l'erogazione al punto di utilizzo. Lo stoccaggio è controllato da valvole, raccordi e comandi elettrici appositamente progettati per regolare la pressione e interagire con l'erogatore e il veicolo secondo le necessità.
8. Erogatore: Progettato per emulare i metodi di rifornimento tradizionali, l'idrogeno viene erogato tramite un ugello controllato da una valvola intelligente che regola la portata del gas per riempire il veicolo alla pressione richiesta in base al protocollo di rifornimento.
Haskel offre sistemi di compressione dell'idrogeno e componenti che si integrano in soluzioni di rifornimento di idrogeno - dalla progettazione e produzione di una stazione, all'installazione e alla manutenzione - con un'esperienza di 75 anni di lavoro con i gas compressi in settori mission-critical.
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