Progettazione, sviluppo e costruzione di un serbatoio criogenico per idrogeno liquido per applicazioni mobili. = Design, development and construction of a cryogenic tank for liquid hydrogen for mobile applications.

Attualmente, il settore dei trasporti è quasi interamente legato all'utilizzo di combustibili fossili. I veicoli appartenenti alla categoria medium duty (MD) e heavy duty (HD) sono i principali consumatori di petrolio in Europa e sono responsabili di circa il 32 % delle emissioni di CO2. In particolare, i veicoli che rientrano nella categoria medium duty e heavy duty sono quelli destinati al trasporto merci e aventi massa complessiva superiore alle dodici tonnellate. Con la crescente attenzione agli impatti ambientali e alle politiche climatiche ed energetiche, l'idrogeno si inserisce nel più ampio contesto di una strategia pluriennale, con il raggiungimento dei traguardi al 2050, per arrivare all'obiettivo di ridurre l'inquinamento atmosferico. Oggi l'idrogeno è utilizzato in diversi settori industriali, ma il settore dei trasporti è ancora in ritardo. Il presente lavoro si concentra sulla progettazione preliminare di un serbatoio criogenico per idrogeno liquido, una innovativa tecnica di stoccaggio. Ad oggi, nel settore automobilistico l'idrogeno viene stoccato come gas contenuto in serbatoi pressurizzati a 350 o 700 bar. Tuttavia, questa potrebbe non essere la tecnica migliore. Pertanto, una possibile soluzione potrebbe essere quella di adottare lo stoccaggio criogenico dell'idrogeno: si raggiungono così densità di 71 g/L per l'idrogeno liquido e 80 g/L per l'idrogeno crio-compresso alla pressione di 300 bar. Entrambe le tecniche prevedono l'utilizzo di serbatoi criogenici, formati da due gusci separati da un'intercapedine in cui viene realizzato il vuoto e l'utilizzo di uno strato di isolamento sulla superficie esterna del serbatoio interno mediante la tecnica MLVSI (multi–layer vacuum super insulation). In questa tesi viene effettuato il progetto preliminare di un serbatoio criogenico per idrogeno liquido, basato sulla tecnica dell'analisi funzionale. Nella prima fase del lavoro sono state identificate tutte le funzioni di processo e di sicurezza le quali devono essere assolte dal sistema e dai sottosistemi ad esso associati. Successivamente, vengono identificati tutti i componenti atti a portare a termine le diverse funzioni. Infine viene effettuato il progetto ingegneristico dei principali componenti costituenti il sistema: il serbatoio interno, il sistema di isolamento e lo scambiatore di calore in uscita dal serbatoio.