Ottimizzazione del Balance of Plant per la produzione di idrogeno di un elettrolizzatore PEM (Proton Exchanged Membrane) = Balance of Plant Optimization for Hydrogen Production of a Proton Exchange Membrane (PEM) Electrolyser

L’elaborato di tesi è relativo all’ottimizzazione di un impianto di generazione di idrogeno basato sulla tecnologia PEM (Polymer/Proton electrolyte/Exchanged membrane), finalizzato allo studio del processo e dei dispositivi che lo compongono. L’impianto oggetto di studio in fase di progettazione obbliga l’utilizzo di strumentazione che deve rispettare la normativa europea ATEX relativa alle atmosfere potenzialmente esplosive. Il lavoro svolto è iniziato con un'analisi dettagliata di un primo progetto esistente con una capacità elettrica di 1 MW per la generazione di 200 Nm3/h di idrogeno e 100 Nm3/h di ossigeno. Il funzionamento è stato spiegato tramite il Process Flow Diagram (PFD). Esso mira a fornire la relazione tra i principali componenti della struttura senza riportare in una prima fase i dettagli peculiari. Di seguito, il Piping and Instrumentation Diagram (P&ID) fornisce tutte le informazioni relative al funzionamento dell’impianto. Dopo aver analizzato in dettaglio il processo originario e la sua componentistica, ne è stato sviluppato una variante che, in termini tecnico-economici, ne rappresenta un miglioramento. L’obiettivo che è stato perseguito è quello di un design più compatto, al fine di abbattere il costo dell’impianto e l’ingombro. L’opportuna definizione di KPI in termini di costi di produzione e trasporto, efficienza, footprint (m2/MW) ha permesso di quantificare l’effetto della ottimizzazione svolta.