Ricerca e sviluppo per il monitoraggio e la sicurezza delle reti di trasporto e distribuzione dell’idrogeno

PERIODO DI RIFERIMENTO:

Febbraio 2023 – Ottobre 2024

CATEGORIA:

Rischio antropico

Responsabile Scientifico:

Prof.ssa Antonia Longobardi

RUOLO DEL CUGRI:

Il CUGRI ha contribuito allo sviluppo di componentistica e modelli di simulazione per la realizzazione di un digital twin delle reti di trasporto e distribuzione dell’idrogeno. In particolare ha sviluppato codici numerici per la simulazione temporale di componenti delle infrastrutture di trasporto, con l’obiettivo di migliorare il monitoraggio, la sicurezza e la resilienza delle reti dedicate al vettore energetico idrogeno.

PRINCIPALI FINALITà:

Supportare la ricerca e lo sviluppo necessari all’utilizzo, al trasporto e alla distribuzione dell’idrogeno nell’ambito delle strategie europee e nazionali di decarbonizzazione. Il progetto mira in particolare a migliorare il monitoraggio della sicurezza delle infrastrutture di trasporto dell’idrogeno, tenendo conto delle specifiche proprietà fisiche e chimiche di questo vettore energetico.

Principali attività:

• Sviluppo di modelli fisico-chimici per la simulazione di nodi e segmenti delle reti di trasporto e distribuzione dell’idrogeno.
• Definizione di componenti di simulazione per la modellazione dinamica delle infrastrutture.
• Sviluppo di strumenti per la realizzazione di un digital twin delle reti di trasporto dell’idrogeno.
• Analisi dei rischi operativi associati a fluttuazioni di pressione, perdite e malfunzionamenti delle infrastrutture.
• Validazione di approcci di simulazione per il miglioramento della sicurezza e della resilienza delle reti energetiche.

Abstract:

Il progetto si inserisce nella Missione 2 del PNRR dedicata alla transizione energetica e allo sviluppo dell’idrogeno come vettore energetico strategico per la decarbonizzazione dei sistemi produttivi. In questo contesto, il CUGRI ha contribuito allo sviluppo di modelli e componenti numeriche per la simulazione delle infrastrutture di trasporto e distribuzione dell’idrogeno. L’approccio si basa sulla realizzazione di un digital twin delle reti, alimentato da modelli fisico-chimici e strumenti di simulazione dinamica. Tale metodologia consente di analizzare il comportamento delle infrastrutture in condizioni operative differenti, individuare anomalie e migliorare la sicurezza del sistema. Le attività hanno consentito di validare un approccio flessibile basato sulla simulazione numerica per il monitoraggio e la gestione delle reti energetiche dedicate all’idrogeno.

principali risultati:

• Sviluppo di modelli fisico-chimici e componenti numeriche per la simulazione delle reti di trasporto dell’idrogeno.
• Realizzazione di strumenti per la modellazione digitale delle infrastrutture energetiche mediante digital twin.
• Validazione preliminare di metodologie di simulazione per il monitoraggio della sicurezza delle reti.
• Produzione di report tecnici e pubblicazioni scientifiche sui modelli e sulle tecnologie sviluppate.

Collaboratori:

• ENEA – Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile
• MASE – Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica
• Università degli Studi di Salerno – Dipartimento di Ingegneria Civile (LIDAM – Laboratorio di Idraulica Ambientale e Marittima)