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Category Archives: Sviluppo del Mercato

Fincantieri e il primato nel mondo con ZEUS

Inizia la costruzione di ZEUS – Zero Emission Ultimate Ship, un’unità navale sperimentale alimentata tramite fuel cell per la navigazione in mare e prima nel suo genere al mondo, di cui p previsto il completamento per il 2021.
La ricerca alla base di ZEUS riguarda il miglioramento della sostenibilità ambientale di navi cruise, mega-yacht, traghetti, ferry e navi da ricerca oceanografica, attraverso la riduzione delle emissioni di gas effetto serra nonché gli ossidi di azoto (NOx), ossidi di zolfo (SOx) e particolato.

Ecco alcune caratteristiche e numeri della nave: lunghezza di circa 25 metri per un peso di 170 tonnellate, sarà dotata di un apparato ibrido (2 diesel generatori e 2 motori elettrici) da utilizzare come sistema di propulsione convenzionale. A questo si aggiungono un impianto di fuel cell di 130 kW, alimentato da circa 50 kg di idrogeno contenuti in 8 bombole a idruri metallici,  e un sistema di batterie, che insieme consentiranno un’autonomia di circa 8 ore di navigazione a zero emissioni ad una velocità di circa 7,5 nodi.

ZEUS sarà un laboratorio galleggiante finalizzato ad acquisire informazioni sul comportamento nell’ambiente reale delle fuel cell.
L’architettura del quadro di propulsione permetterà di alimentare i motori in quattro diversi modi:

  • Zero Noise, in cui si utilizzano esclusivamente batterie al litio capaci di garantire
    un’autonomia di 4 ore di navigazione alla velocità di 4 nodi;
  • Zero Emission, in cui l’energia elettrica viene fornita dalle fuel cell;
  • Navigazione su diesel generatore con batterie in ricarica;
  • Navigazione su diesel generatore per i trasferimenti, con una autonomia di 60 ore a 9 nodi

Verranno inoltre testate soluzioni d’impiego di nuovi materiali green di allestimento, fra i quali 2 nuovi rivestimenti, pannelli fotovoltaici per il mantenimento della carica delle batterie e lampade led a basso consumo.

L’iniziativa vede la partecipazione di molteplici realtà del Gruppo, tra cui gli stabilimenti di Castellammare di Stabia e di Palermo, Fincantieri SI, Seastema, Cetena e Isotta Fraschini Motori, a dimostrazione della capacità di Fincantieri di integrare il contributo dei suoi centri di competenza interni e del sistema ricerca nazionale nella realizzazione di un prototipo dalle caratteristiche
estremamente innovative. Hanno contribuito al progetto, in qualità di consulenti, il CNR, le università di Genova, Palermo e Napoli, l’Ente Nazionale di Ricerca e promozione per la standardizzazione e il RINA. L’unità sarà realizzata nell’ambito del progetto “Tecnologie a basso impatto ambientale” (TECBIA) e cofinanziata dal Ministero dello Sviluppo Economico all’interno del Programma Operativo Nazionale.

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Airbus ZeroE punta allo sviluppo di aerei commerciali alimentati a idrogeno: obiettivo 2035

Airbus ha recentemente annunciato la sua ambizione di sviluppare il primo aereo commerciale a emissioni zero del mondo entro il 2035. Con questo annuncio ha svelato i suoi primi modelli di velivoli ad emissioni zero, alimentati a idrogeno.

Turbofan, Turboprop e Blended-Wing Body (BWB)

“Fino a cinque anni fa, la propulsione a idrogeno non era nemmeno sul nostro radar come un percorso tecnologico praticabile per la riduzione delle emissioni”, spiega Glenn Llewellyn, Vicepresidente di Airbus, Zero-Emission Aircraft. “Ma i dati convincenti di altre industrie di trasporto hanno cambiato rapidamente tutto questo. Oggi, siamo entusiasti dell’incredibile potenziale che l’idrogeno offre all’aviazione in termini di riduzione delle emissioni “.

Secondo calcoli interni, Airbus stima che l’idrogeno abbia il potenziale per ridurre le emissioni di CO2 del trasporto aereo fino al 50%.

Negli aerei, ci sono due grandi tipi di propulsione a idrogeno: combustione a idrogeno e celle a combustibile a idrogeno. I tre “concept” di Airbus a emissioni zero, sono tutti aeromobili ibridi a idrogeno. Ciò significa che sono alimentati da motori a turbina a gas modificati che bruciano idrogeno liquido come combustibile. Allo stesso tempo, usano anche celle a combustibile a idrogeno per creare energia elettrica che integra la turbina a gas, risultando in un sistema di propulsione ibrido-elettrico altamente efficiente. Tuttavia, ciascuna opzione ha un approccio leggermente diverso per l’integrazione del sistema di stoccaggio e distribuzione dell’idrogeno liquido. Gli ingegneri di Airbus hanno concettualizzato soluzioni di integrazione che tengono attentamente conto delle sfide e delle possibilità di ogni tipo di aeromobile.

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Enel punta sull’idrogeno verde

Enel ha deciso di puntare sull’idrogeno verde per accelerare i suoi piani per diventare un produttore di energia a zero emissioni di carbonio entro il 2050. Il gruppo si rivolge ai mercati di Stati Uniti, Cile e Spagna dove c’è grande presenza di impianti rinnovabili.

Enel, che possiede l’utility spagnola Endesa, installerà elettrolizzatori negli impianti eolici e solari per produrre idrogeno per lo stoccaggio di energia oppure venduto al fine di decarbonizzare i processi industriali. Enel sta infatti parlando con aziende interessate a firmare contratti a lungo termine per il prelievo di idrogeno per le proprie attività, come aziende chimiche, siderurgiche, cementizie e di raffinazione.

Lo sviluppo dell’idrogeno sarà una parte del piano strategico di Enel che verrà presentato a fine anno

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LA STRATEGIA DELL’EUROPA SULL’IDROGENO

Ci sono molte ragioni per cui l’idrogeno è una priorità chiave per raggiungere gli obiettivi del Green Deal europeo e la transizione europea verso un energia pulita. Si prevede che l’elettricità rinnovabile decarbonizzerà ampiamente i consumi energetici dell’UE entro il 2050, ma non del tutto. L’idrogeno è in grado di colmare questo divario. Inoltre l’Europa può essere competitiva nella produzione di tecnologie idrogeno pulite. Attualmente l’idrogeno verde o a basso contenuto di carbonio non è economicamente competitivo rispetto al tradizionale idrogeno grigio, e da qui la necessità di un approccio strategico.

La priorità per l’Europa è sviluppare l’idrogeno rinnovabile, da solare ed eolico. Questa scelta si basa su un’industria europea che potrà creare nuove opportunità di crescita economica e nuovi posti di lavoro. Nel breve e medio periodo saranno necessarie altre forme di idrogeno a basso contributo di carbonio.

  • La ROAD MAP delineata dalla Strategia individua tre fasi: 2020-2024, 2025-2030 e 2030-2050, ponendo obiettivi per l’installazione di elettrolizzatori in Europa con valori che si attestano intorno ai 6GW nella prima fase e 40 GW nella seconda, corrispondente a 10 milioni di tonnellate di H2.

Il Piano dell’industria Europea rappresentato da Hydrogen Europe è delineato nel report Green Hydrogen for a European Green Deal A 2×40 GW Initiative.

  • Alla Road Map si affianca UN PIANO DI INVESTIMENTI

Da adesso al 2030, gli investimenti in elettrolizzatori potrebbero variare tra i € 24 e i € 42 miliardi. Inoltre, nello stesso periodo, sarebbero necessari 220-340 miliardi di euro per aumentare e collegare direttamente agli elettrolizzatori 80-120 GW di capacità di produzione di energia solare ed eolica per fornire l’elettricità necessaria. Gli investimenti in impianti per la cattura e lo stoccaggio della CO2 sono stimati a circa 11 miliardi di euro. Inoltre, saranno necessari investimenti per 65 miliardi di euro per il trasporto, la distribuzione e lo stoccaggio dell’idrogeno e le stazioni di rifornimento di idrogeno. Hydrogen Roadmap Europe

Clean Hydrogen Alliance

Per supportare tali investimenti la Commissione ha lanciato nella stessa giornata la Clean Hydrogen Alliance, già menzionata nella Strategia Industriale Europea.

La European Clean Hydrogen Alliance riunisce industria, autorità pubbliche nazionali e locali, società civile e altre parti interessate e ha l’obiettivo di mettere in campo progetti per lo scale up della produzione e della domanda di idrogeno. Si struttura attraverso tavole rotonde guidate da CEO di industrie chiave della catena del valore interconnesse a una piattaforma che riunisce stakeholder diversi, i risultati confluiranno in un ampio forum per coordinare gli investimenti di tutte le parti interessate.

L’allenza dovrebbe anche facilitare la cooperazione in una serie di grandi progetti di investimento sulla catena del valore strategica dell’idrogeno, come gli Important Project of Common European Interests. lo strumento degli IPCEI consente la messa in campo di grandi progetti integrati transfrontalieri e di industrial deployment.

La rinnovata strategia di finanza sostenibile che sarà adottata entro la fine del 2020 e la tassonomia della finanza sostenibile dell’UE guideranno gli investimenti in idrogeno nei settori economici chiave promuovendo attività e progetti che forniranno un contributo sostanziale alla decarbonizzazione.

Anche le possibilità offerte alle regioni ad alta intensità di emissioni di CO2 nell’ambito del Just Transition Mechanism dovrebbero essere esplorate a fondo.

Infine, verranno sfruttate le sinergie tra Connecting Europe Facility Energy e Connecting Europe Facility Transport per finanziare infrastrutture dedicate per l’idrogeno, il riutilizzo delle reti di gas, progetti di impianti CCS e quelli per lo sviluppo di stazioni di rifornimento di idrogeno.

  • STIMOLARE DOMANDA E OFFERTA per costruire un’economia dell’idrogeno in Europa che coinvolga tutta la catena del valore, saranno necessarie politiche di sostegno.

Al fine di adattare un quadro politico di supporto che mira alla riduzione delle emissioni di carbonio  è necessaria una terminologia completa e criteri a livello europeo per la certificazione dell’idrogeno rinnovabile e a basse emissioni di carbonio, eventualmente basandosi sull’attuale monitoraggio, comunicazione e verifica dell’ETS e sulle disposizioni stabilite nella direttiva sulle energie rinnovabili.

  • PROGETTARE UN QUADRO PER LE INFRASTRUTTURE DI IDROGENO E LE NORME DI MERCATO

Una condizione per un uso diffuso dell’idrogeno come vettore energetico nell’UE è la disponibilità di infrastrutture energetiche per collegare domanda e offerta. Questo processo dovrebbe essere combinato con una strategia per soddisfare la domanda di trasporto attraverso una rete di stazioni di rifornimento, delineata dalla revisione della direttiva sulle infrastrutture per i carburanti alternativi e dalla revisione della rete transeuropea di trasporto (TEN-T).

Inoltre il passaggio a un mercato liquido basato sul commercio di idrogeno come commodity faciliterebbe l’ingresso di nuovi produttori e sarebbe vantaggioso per una maggiore integrazione con altri vettori energetici.

  • PROMOZIONE DELLA RICERCA E DELL’INNOVAZIONE NELLE TECNOLOGIE DELL’IDROGENO

L’UE ha sostenuto la ricerca e l’innovazione sull’idrogeno per molti anni attraverso la partnership pubblico privata FCH JU. Nell’ambito del nuovo programma quadro Horizon Europe, è stato proposto una Clean Hydrogen Partnership.

Per garantire una catena di approvvigionamento completa sono necessari ulteriori sforzi di ricerca e innovazione. Dal punto di vista della generazione, sarà necessario supportare l’upscaling di elettrolizzatori di dimensioni maggiori, più efficienti ed economici dell’ordine dei gigawatt. Come primo passo, quest’anno verrà lanciato una call a presentare proposte per un elettrolizzatore da 100 MW. (Green Deal Call). In secondo luogo, le infrastrutture necessitano di ulteriore sviluppo per trasportare, immagazzinare e distribuire idrogeno in grandi quantità e su lunghe distanze. E’ necessario sviluppare ulteriormente applicazioni per uso finale su larga scala, in particolare nell’industria e nei trasporti. Infine, sono necessarie ulteriori ricerche per consentire l’armonizzazione delle norme e il monitoraggio e la valutazione degli impatti sociali.

Il 15 luglio 2015 la Commissione europea ha adottato una proposta legislativa per la revisione del sistema di scambio di quote di emissioni dell’UE (EU ETS), che comprende la creazione di un Fondo per l’innovazione, che riunirà circa 10 miliardi di euro per sostenere le tecnologie a basse emissioni di carbonio nel periodo 2020-2030. Il Fondo può ridurre sostanzialmente i rischi di progetti complessi e di grandi dimensioni e offre quindi un’opportunità unica per un lancio delle tecnologie idrogeno su vasta scala. Il 3 luglio 2020 è stato lanciato un prima call a presentare proposte nell’ambito del Fondo con scadenza il 29 ottobre.

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Air Products e Thyssenkrupp per l’idrogeno verde

Air Products e thyssenkrupp hanno rivelato una collaborazione esclusiva per sviluppare progetti che forniscono idrogeno verde all’industria in regioni chiave. Secondo un Accordo di cooperazione strategica (SCA), Thyssenkrupp fornirebbe la tecnologia e l’ingegneria per gli elettrolizzatori che saranno costruiti e gestiti da Air Products.

La collaborazione sfrutta la tecnologia di thyssenkrupp a supporto dello sviluppo di idrogeno verde come vettore energetico per i trasporti, la produzione di chemicals e la generazione di energia.

Air Products e thyssenkrupp si impegnano a sviluppare impianti di idrogeno verde di grandi dimensioni, soddisfacendo la necessità di tecnologie a bassi costi di investimento e operativi.

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All’avvio il progetto Zero Emission Valley

Il progetto pubblico e privato Zero Emission Valley avviato dal consiglio regionale Auvergne-Rhône-Alpes compie un nuovo passo avanti.
Il consorzio MAT (McPhy, Atawey, TSM) è stato selezionato da Hympulsion per rifornire 14 stazioni di idrogeno, molte delle quali dotate di elettrolizzatori.

Zero Emission Valley (ZEV), il più grande progetto di mobilità alimentata da idrogeno rinnovabile in Francia e uno dei più ambiziosi in Europa (20 stazioni di rifornimento e 1.200 veicoli), ha annunciato il consorzio MAT composto da McPhy, Atawey e TSM per fornire, sulla base di un contratto quadro, le apparecchiature per 14 stazioni di idrogeno, molte delle quali dotate di elettrolizzatori per la produzione in loco di idrogeno a zero emissioni di carbonio. Questo contratto rappresenta un’importante pietra miliare verso lo sviluppo, nel cuore della regione francese, di un ecosistema esemplare per la mobilità dell’idrogeno su larga scala.

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La Germania investe 7 miliardi sull’idrogeno

Il governo tedesco ha adottato la sua strategia nazionale sull’idrogeno, con in programma di aumentare la capacità produttiva a 5 GW entro il 2030 e 10 GW entro il 2040. Per raggiungere questo obiettivo, verranno investiti 7 miliardi di euro in nuove attività e ricerca.

Con questo Piano la Germania vuole diventare il leader mondiale nelle tecnologie dell’idrogeno, ha affermato il ministro dell’economia Peter Altmaier. Questa è la prima volta che la Germania pone obiettivi quantitativi per la produzione di idrogeno.

La maggior parte dell’energia richiesta sarà fornita da parchi eolici offshore.

Della manovra da 130 miliardi di euro per il rilancio dell’economia , 7 miliardi di euro saranno ora spesi per creare un mercato per la domanda di idrogeno prodotto a costi competitivi e € 2 miliardi per partenariati internazionali, ad esempio con il Nord Africa, dove ha già concluso diversi accordi.

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La ripresa del Portogallo punta sull’idrogeno da rinnovabili

Il Portogallo si sta preparando per la ripresa dall’emergenza corona virus puntando sulla svolta green investendo milioni in grandi progetti, tra cui un nuovo impianto di idrogeno.

I lavori per la costruzione dell’impianto a idrogeno alimentato a energia solare vicino al porto di Sines inizieranno quest’anno e potrebbero attirare investimenti privati ​​per 5 miliardi di euro, ha dichiarato a Reuters il ministro dell’Ambiente Joao Matos Fernandes. L’impianto potrebbe partire a produrre idrogeno “verde” già entro il 2023 per raggiungere l’obiettivo è di un gigawatt entro il 2030.

Joao Pedro Matos Fernandes, ministro portoghese per la transizione ambientale ed energetica ha dichiarato che “L’economia non può crescere secondo le linee del passato e la nostra visione post-coronavirus è quella di creare ricchezza da progetti che riducono le emissioni di carbonio e promuovono la transizione energetica e la mobilità sostenibile”

Il ministro ha sottolineato l’investimento di oltre 3.000 milioni di euro fino al 2030, sostenuto “da fondi europei e finanziamenti dalla Banca europea per gli investimenti”, per “produrre fino a 175 mila tonnellate di idrogeno all’anno”.

Il governo olandese e aziende come l’utilità EDP-Energias de Portugal (EDP.LS) e il gruppo petrolifero Galp Energia (GALP.LS) hanno già mostrato interesse per il progetto, ha aggiunto, affermando che l’impianto sarà uno dei più grandi progetti industriali della nazione .

Il progetto prevede la costruzione di una fabbrica di elettrolizzatori su scala industriale, un’altra fabbrica per la produzione di pannelli solari fotovoltaici, un impianto solare e un impianto di idrogeno verde.

Il Portogallo punta a raggiungere l’ambizione di 7.000 MW di energia rinnovabile entro il 2030 attraverso il meccanismo delle aste; una seconda asta per l’installazione di 700 MW di nuova capacità sarà lanciata l’8 giugno.

La prima mega asta del Portogallo di 1.150 MW di capacità di energia solare lo scorso giugno ha attirato principalmente attori internazionali e ha stabilito un prezzo minimo record per megawattora di 14,8 euro, mentre il prezzo medio dell’asta è stato di 20 euro MWh, meno della metà del prezzo base.

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Opportunità di decarbonizzazione per la produzione di Acciaio

L’industria siderurgica rappresenta attualmente il 7% delle emissioni globali di biossido di carbonio e di conseguenza tra le prime industrie da decarbonizzare.

Siccome la domanda globale di acciaio è destinata ad aumentare di circa il 6% al 2030, sarà di fondamentale importanza abbattere le emissioni dell’industria siderurgica per la transizione energetica.

La natura complessa della produzione di acciaio rende l’idrogeno verde la soluzione più adatta per la decarbonizzazione del settore, attraverso l’elettrificazione indiretta del processo di riduzione del minerale di ferro.

Ciò richiederà l’integrazione di risorse variabili di energia rinnovabile, attraverso l’uso di tecnologie a idrogeno.

La tabella di marcia europea per l’idrogeno, così come altri recenti studi dell’Agenzia internazionale dell’energia (IEA) e dell’IRENA, identificano l’acciaio come uno dei settori di punta per l’utilizzo dell’idrogeno.

Pilot Europei

Il progetto GrInHy, finanziato da FCH JU, ha sviluppato in tre anni il più grande elettrolizzatore ad ossidi solidi ad alta temperatura del mondo, dimostrando il suo utilizzo per la produzione di idrogeno per il trattamento superficiale dell’acciaio.

GrInHy2.0 segna la prima implementazione di un elettrolizzatore ad alta temperatura con una potenza elettrica assorbita di 720 kilowatt in ambiente industriale. Entro la fine del 2022 si prevede che entri in funzione per almeno 13.000 ore, producendo un totale di circa 100 tonnellate di idrogeno ad alta purezza (99,98%). Questo verrà utilizzato per i processi di ricottura nelle acciaierie integrate in sostituzione dell’idrogeno prodotto da gas naturale.

Il progetto H2FUTURE ha sviluppato il più grande elettrolizzatore a membrana a scambio di protoni a bassa temperatura (PEM) da 6 MW e utilizza l’idrogeno risultante per la riduzione diretta del minerale di ferro.

L’obiettivo a lungo termine è consentire all’idrogeno elettrolitico verde di sostituire completamente il gas del forno a coke, rendendo l’idrogeno una soluzione economica per l’industria siderurgica.

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Gas for Climate – Path to 2050

Di recente è stato pubblicato lo studio di Gas for Climate, che analizza e traccia i percorsi di decarbonizzazione per diversi settori e le implicazioni sulle infrastrutture del gas.

Gas Decarbonisation Pathways 2020–2050
April 2020
Gas for Climate

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