Assorbimento di idrogeno e comportamento meccanico di acciai usati per la costruzione di compressori per idrogeno = Hydrogen absorption and mechanical behavior of steels used for the construction of hydrogen compressors

Assorbimento di idrogeno e comportamento meccanico di acciai usati per la costruzione di compressori per idrogeno: Il dibattito senza fine sull'approvvigionamento energetico associato allo sforzo mondiale per ridurre le emissioni globali è ormai il tema centrale della società attuale. Sia la comunità scientifica che i produttori di energia stanno concentrando i loro sforzi per passare ad un sistema energetico più pulito. In questo discorso l’idrogeno ha attirato l’attenzione della società in quanto vettore energetico ad emissioni zero, soprattutto nel settore automobilistico uno dei principali settori di emissioni, dove vi è una forte necessita di dare un’alternativa all’elettrico, limitato dalle basse autonomie e dai lunghi tempi di ricarica. Tuttavia ad esso sono ancora legati dei problemi che ne impediscono una rapida diffusione ovvero la scarsa presenza se non l’assenza di stazioni di rifornimento, la bassa densità energetica e l’infragilimento dei materiali metallici utilizzati per comprimere e stoccare il gas. Pertanto la seguente tesi, svolta in stretta collaborazione con l’azienda Cubogas s.r.l. appartenente al gruppo SNAM, verte sullo studio della concentrazione di idrogeno assorbita da un acciaio AISI 4140 utilizzato per la realizzazione di un compressore booster, nelle stesse condizioni di funzionamento della macchina, così da poter poi riprodurre in un secondo momento lo stesso caricamento di idrogeno in laboratorio e poter svolgere delle prove meccaniche sul componente caricato. La prima parte della tesi verte su un’analisi generale dei motivi per cui sarebbe necessario passare a un diverso sistema energetico rispetto a quello fino ad ora utilizzato. Segue una descrizione dell’idrogeno e delle sue proprietà e i problemi ad esso legato che ne impediscono la sua diffusione. Una breve presentazione dell’azienda Cubogas s.r.l e del progetto da essi adottato per la realizzazione di stazioni di rifornimento per idrogeno gassoso. Vengono presenti i metodi trovati in letteratura per il caricamento di idrogeno, lo studio della diffusione nell’acciaio e le tecniche utilizzate per l’analisi della quantità assorbita. Infine viene calcolata una concentrazione di equilibrio di idrogeno secondo due diversi modelli di funzionamento del compressore, e vengono presentati i provini da inserire nel pistone del compressore così da poter valutare l’effettivo assorbimento.