«Attualmente stiamo lavorando per identificare i materiali migliori, ma non vogliamo fare affidamento esclusivamente su teoria e letteratura.» Raffaella Villa, Business Development Engineer, MCM S.p.A, Italy

 

Le politiche ambientali e di protezione del clima spingono per una sempre maggiore decarbonizzazione. L'idrogeno è una fonte di energia molto promettente per il futuro. Il suo valore calorifico è superiore a quello del petrolio o del gas naturale e brucia, senza rilasciare CO2. L'idrogeno prodotto da fonti rinnovabili è conosciuto come idrogeno "verde". I costi in diminuzione sono ancora relativamente alti per il momento... Oggi, l'idrogeno viene generalmente miscelato con il metano o il gas naturale per ridurre l'impronta di CO2.

L'inarrestabile avanzata dell'idrogeno

"Gli investimenti nella tecnologia dell'idrogeno sono enormi in questo momento", commenta Raffaella Villa, Business Development Engineer presso MCM S.p.A. in Italia. L'azienda fa parte del Gruppo Angst+Pfister ed è specializzata in guarnizioni in gomma per l'industria automobilistica, aerospaziale e petrolifera. Le richieste di guarnizioni per l'idrogeno presso MCM sono aumentate notevolmente a partire dal 2020. "Ce ne aspettiamo ancora di più nel prossimo futuro". Ciò è in parte dovuto al fatto che l'idrogeno può essere trasportato lungo la rete globale di gasdotti esistente. Non è necessaria nessuna nuova infrastruttura. Si tratta solo di riadattamento.

“Stiamo già lavorando sulle applicazioni di idrogeno e, in questo ambito, si è creata una collaborazione molto interessante e significativa con Starline S.p.A.: si tratta di valvole utilizzate per la produzione di idrogeno verde, dove è richiesto il servizio con idrogeno al 97% vol.”.
Starline S.p.A., produttore di valvole a sfera in acciaio forgiato, si occupa di valvole per le tubazioni di idrogeno. Queste valvole ora hanno bisogno di guarnizioni adatte all'idrogeno. Le valvole verranno consegnate ad aziende come Iberdrola: leader spagnolo del settore energetico fra i produttori e distributori europei di elettricità. Iberdrola sta investendo miliardi nella produzione di idrogeno verde.

Qual è il materiale sigillante ottimale?

"È difficile con il gas nelle guarnizioni in elastomero, specialmente con l'idrogeno", afferma Raffaella Villa. I requisiti da soddisfare sono completamente diversi rispetto ai liquidi; inoltre, l'idrogeno è la molecola più piccola in assoluto. Questo gas è in grado di diffondersi lentamente all'interno della struttura molecolare dei polimeri. È il motivo per cui ci concentriamo sulla permeabilità dei composti in elastomero. Le fughe di idrogeno sono un serio problema di sicurezza. L'alta pressione nelle tubazioni rende gli elastomeri duri la scelta più probabile. Tuttavia, non tutti i composti si comportano allo stesso modo con l'idrogeno.

"Attualmente stiamo lavorando per identificare i materiali migliori, ma non vogliamo fare affidamento esclusivamente su teoria e letteratura", afferma Raffaella Villa. Sono già stati proposti FKM e HNBR come soluzioni potenziali per l'idrogeno, ma in MCM si è voluto studiare con precisione quale elastomero è più adatto a quale funzione. "Vogliamo creare un sistema di ranking." Per questo motivo MCM sta facendo testare la permeabilità dell'intera gamma da un laboratorio esterno.

Dati affidabili sulla permeabilità

Sebbene l'idrogeno in sé non danneggi chimicamente gli elastomeri, le condizioni ambientali possono essere un problema. Maggiore è la pressione o la temperatura, più permeabili diventano le guarnizioni. A seconda dell'applicazione intesa anche la resistenza chimica può essere un requisito. Tutti questi fattori limitano la scelta dell'elastomero e, spesso è necessario optare per un compromesso MCM punta a presentare ai propri clienti dati affidabili sulle applicazioni che coinvolgono l'idrogeno.

L'attuale progetto per Starline richiede guarnizioni eccezionalmente dure in grado di resistere a pressioni fino a 35 bar, ma anche temperature moderate da meno 10 a 65 gradi Celsius. “Starline potrebbe utilizzare uno dei composti della nostra gamma per sviluppare le valvole per il suo progetto Iberdrola, ma ora stiamo verificando ciò che la nostra gamma può offrire ulteriormente. La gamma offerta è già enorme, ma saremmo comunque preparati a sviluppare nuovi composti elastomerici per guarnizioni per idrogeno", spiega Raffaella Villa. In fin dei conti sarebbero anche di interesse per altri settori come l'industria automobilistica.

Esperienza ed expertise per le nuove applicazioni

I dati affidabili e la scelta dei materiali sono una cosa; MCM sta contribuendo anche con la sua expertise in ambito di stampaggio a compressione e a iniezione delle parti. “Gli stampi per tali materiali non sono cosa da poco”, aggiunge Oliviero Mismetti, Project Manager presso MCM. L'esperienza di MCM è fondamentale per le tolleranze richieste nella produzione. La conoscenza di MCM è richiesta anche per tutte le applicazioni AED (Anti-Explosive Decompression), ovvero per le guarnizioni resistenti alla decompressione. "Il fatto che ci venga richiesto, grazie alle nostre capacità, di svolgere un lavoro pionieristico sulle nuove tecnologie che imporranno la decarbonizzazione in Europa è entusiasmante", è lieta di riferire Raffaella Villa.

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published: 10 mar 2022, 07:37:00  by: Angst+Pfister Magazin2022