Caratterizzazione di rilasci accidentali di idrogeno compresso

La transizione energetica ha introdotto nuove possibili soluzioni tecnologiche e fonti alternative per la produzione di energia su larga scala. Il possibile utilizzo dell’idrogeno rappresenta una strada di interesse scientifico e industriale. Risultano ancora irrisolte diverse tematiche legate alla gestione sicura e ottimale nelle fasi di stoccaggio e trasporto. Per questo motivo, il presente lavoro affronta le sfide legate alla gestione sicura dell’idrogeno. È stata svolta un'analisi numerica di dettaglio, mediante il software gratuito OpenFOAM, al fine di valutare i modelli esistenti e proporne delle modifiche per la caratterizzazione dei parametri di sicurezza legati allo stoccaggio di idrogeno compresso. Lo studio si estende alle miscele di gas naturale e idrogeno, ritenuta una possibile soluzione a breve termine in ambito energetico, capace di sfruttare le infrastrutture esistenti per il trasporto. Per questo scopo, sono stati valutati i rilasci in atmosfera in caso di assenza o ritardo nell’ignizione, considerando varie condizioni operative di pressione e composizione della miscela. I risultati evidenziano una riduzione significativa delle distanze di sicurezza nel caso di miscela con il 30% di idrogeno rispetto al metano puro, a causa delle proprietà diverse dei gas. I risultati includono informazioni utili per la validazione attraverso dati sperimentali, come morfologia della fiamma e distribuzione spaziale della concentrazione molare. Sulla base di quanto ottenuto nel presente lavoro, è possibile concludere che l’aggiunta di idrogeno fino al 30% in volume nel gas naturale non presenta un aggravio di rischio, sebbenel’aumento della reattività della miscela gassosa. Inoltre, l’effetto combinato della composizione iniziale del combustibile sulle proprietà fisiche e chimiche indica la presenza di una composizione ottimale in grado di minimizzare l’impatto ambientale in termini di impronta di carbonio e di massimizzare le prestazioni in termini di sicurezza.