Sviluppo di un modello di calcolo per la compressione e lo stoccaggio dell’idrogeno

Il seguente elaborato affronta lo sviluppo di un modello di calcolo per la compressione e lo stoccaggio dell’idrogeno in forma gassosa tramite un compressore volumetrico a membrana, inserito all’interno del progetto internazionale Zero Emission Hydrogen Turbine Center (ZEHTC). L'analisi dal punto di vista termodinamico delle fasi di compressione e stoccaggio è stata effettuata nell'ambiente Visual Basic for Application (VBA) ed il modello elaborato consente di effettuare una previsione affidabile delle condizioni fisiche reali in ogni sezione del compressore a membrana e nel serbatoio di accumulo, tramite una serie di procedimenti iterativi che coinvolgono le pressioni e le temperature in gioco. Fondamentale è stato l'utilizzo del fattore di comprimibilità Z all'interno dell'equazione di stato, che lega pressione, temperatura e volume specifico relativi all'idrogeno gassoso, al fine di ottenere un buon riscontro dei dati con la realtà del fenomeno. Applicando questo modello alla sezione dell'impianto ZEHTC, deputata alla produzione e stoccaggio dell'idrogeno, e variando la potenza installata del fotovoltaico, il grado di riempimento del serbatoio e la taglia dell'elettrolizzatore, si è determinata la migliore configurazione che massimizza la produzione di idrogeno tramite elettrolisi, utilizzando l'energia elettrica proveniente dall'impianto fotovoltaico e quella prodotta da una turbina a gas, alimentata da una miscela di gas naturale ed idrogeno.