El.Ma. Electronic Machining srl

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Impianto di Isera per la generazione stazionaria di energia mediante l'impiego del vettore Idrogeno

Il Comune di Isera (TN), perseguendo l’obiettivo principale di ricercare soluzioni per la generazione di energia, elettrica e termica da fonti rinnovabili e/o alternative, comunque con soluzioni caratterizzate da un basso o zero inquinamento, ha commissionato ad El.Ma. la progettazione e la realizzazione di un impianto dimostrativo di cogenerazione, attualmente in fase di sperimentazione, in collaborazione con il Dipartimento di Fisica dell'Università degli Studi di Trento.

Il requisito fondamentale dell'impianto è rappresentato dalla garanzia di impiegare soluzioni tecniche ad impatto ambientale nullo; infatti tecnologie d’avanguardia sono state integrate in un’area appositamente costruita che si armonizza perfettamente con l’ambiente circostante.

Il progetto ha partecipato al Premio Innovazione 2006 Legambiente.

Funzionamento dell'impianto dimostrativo di Isera


Un sistema di pannelli fotovoltaici, montati su moduli denominati PV-Lander realizzati per il comune di Isera, con una potenza di picco di circa 8 KWp provvedono, se richiesto, all’alimentazione dell’elettrolizzatore per la produzione di Idrogeno.

Il gas depurato viene compresso e successivamente accumulato alla pressione max di 35 bar in serbatoi con capacità di 1 m3.

L’impianto viene gestito in modo tale da mantenere il sistema di stoccaggio sempre completamente carico.

L’elettrolizzatore gode della possibilità di avere una doppia alimentazione: dal sistema fotovoltaico e dalla rete generale.

L’idrogeno prelevato dai serbatoi viene utilizzato per alimentare due generatori con celle con una potenza elettrica complessiva di circa 8 kWel sia di tipo alcalino con elettrolita liquido sia di tipo a membrana polimerica con elettrolita solido.

Le celle a combustibile dei generatori elettrici possono essere alimentate anche con idrogeno prodotto tramite idrolisi di un idruro (sodio-boro-idruro) diluito in acqua.

Il generatore di Idrogeno HOD permette di generare idrogeno puro solo dove e quando serve, in tutta sicurezza, alla pressione atmosferica ed alla temperatura ambiente con residuo costituito da un sale (metaborato), che può essere usato industrialmente oppure riciclato per la ricarica di idrogeno.

Il sodio-boro-idruro, reagendo con l’acqua alla presenza di un opportuno catalizzatore, senza necessità di energia elettrica, rilascia la quantità di idrogeno in esso contenuto che viene raddoppiata dal contributo in idrogeno fornito dall’acqua stessa in cui il sale è disciolto.

L’affidabilità nella continuità di alimentazione dell’energia elettrica, in caso di black-out, e quindi un'elevata disponibilità sono garantite dai generatori con le celle a combustibile dei quali uno con AFC e l’altro con PEM.

Le due tecnologie messe a confronto hanno lo scopo di sperimentare le seguenti ipotesi:

  • le AFC funzionano con rendimento e affidabilità più elevati e sono quindi molto adatte all’impiego per la generazione stazionaria di energia;
  • le PEM sono più compatte, hanno minore rendimento rispetto alle AFC, minore durata e si prestano meglio all’impiego nel settore trasporti.

L'impianto viene supervisionato in locale e in remoto (su rete Internet mediante collegamento ethernet) grazie al controllo di processo CN2 interamente sviluppato da El.Ma., per quanto concerne sia la parte software sia la parte hardware.

Il sistema di controllo gestisce tutti i dispositivi di allarme e di sicurezza in caso di guasti delle apparecchiature e di eventuali fughe di idrogeno. Dal sistema di controllo vengono gestiti:

  • il collegamento dei gruppo fotovoltaici alla rete;
  • l’alimentazione dell’elettrolizzatore dal sistema fotovoltaico e dalla rete - lo stoccaggio dell’idrogeno;
  • l’intervento del sistema di produzione di idrogeno da S-B-H con l’alimentazione delle celle;
  • l’intervento dei generatori con celle a combustibile per l’alimentazione della rete di back-up in caso di black-out generale. Il sistema di controllo e gestione locale può essere anche remotato per la misura e verifica dei parametri di funzionamento dell’impianto.

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