Riassunto analitico
Con l'obiettivo di diminuire le emissioni di gas serra del 55% entro il 2030 e raggiungere la neutralità climatica entro il 2050, l'Unione Europea sta promuovendo sempre di più lo sviluppo delle tecnologie legate alla produzione di idrogeno pulito. L'Italia, proprio a questo scopo, nel 2022 ha messo a disposizione 450 milioni del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR) per finanziare progetti legati alla filiera dell'idrogeno verde.
L'utilizzo di questo vettore energetico è la chiave per la decarbonizzazione di quei settori nei quali il consumo di combustibili fossili non è direttamente sostituibile con l'elettrificazione, come l'industria ceramica e il trasporto marino.
Piusi Spa dal 1953 si occupa di prodotti per la movimentazione e la gestione di fluidi veicolari, quali gasolio, benzina, olio e additivi, ma ha da qualche anno inaugurato la divisione Pchem, incentrata su pompe per fluidi industriali. Il prospetto di forte crescita del mercato degli elettrolizzatori nel prossimo futuro rappresenta per Pchem la possibilità di ampliare la propria offerta in un nuovo promettente settore.
Il presente lavoro di tesi ha quindi la finalità di analizzare l'applicazione e sviluppare una pompa centrifuga per la circolazione dei fluidi di sistemi di produzione di idrogeno verde. Si è partiti dall'analisi di questi sistemi per individuare le pompe presenti al loro interno ed un'eventuale correlazione tra queste e la tipologia di elettrolizzatore. Sono poi stati individuati i parametri di riferimento per queste macchine: prestazioni della pompa e proprietà dei fluidi pompati. Dal punto di vista delle norme specifiche per l'applicazione, nella norma ISO 22734:2019 sugli elettrolizzatori non si sono trovate indicazioni specifiche relative alle pompe presenti in questi sistemi; eventualmente si applica la normativa ATEX (ATmosphere EXplosible), che varia a seconda di dove è posizionata la pompa rispetto a possibili fonti di esplosione. Non è stata approfondita poiché di solito si fa in modo che non si creino atmosfere potenzialmente esplosive, o si evita di porre le pompe in quei punti. Successivamente è stata analizzata la compatibilità chimica dei materiali bagnati, tramite la comparazione di molteplici tabelle di compatibilità chimica di aziende manifatturiere. Tramite un'analisi di mercato e il contatto con delle aziende del settore, sono stati stesi i requisiti per la pompa da sviluppare: vista la somiglianza con una pompa già prototipata, la si è utilizzata come base di partenza. Rispetto a quest'ultima, il punto operativo richiesto è diverso, quindi sono state disegnate delle nuove giranti, poi simulate su un software CFD, prototipate e testate sul banco ad acqua.
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