GRZ Technologies è un’azienda svizzera all’avanguardia nella tecnologia degli idruri metallici, specializzata nello stoccaggio e compressione dell’idrogeno. Grazie a decenni di ricerca, ha raggiunto una posizione di leader globale in questo settore, offrendo soluzioni innovative per la transizione energetica
Nei laboratori GRZ, gli scienziati sviluppano leghe metalliche avanzate per migliorare l’efficienza dello stoccaggio e della compressione dell’idrogeno. Queste leghe permettono di immagazzinare l’idrogeno in modo sicuro e compatto, garantendo elevate prestazioni e lunga durata dei sistemi.
Una delle tecnologie più rivoluzionarie di GRZ è il sistema di accumulo DASH, basato sugli idruri metallici. A differenza dei metodi tradizionali, che conservano l’idrogeno in forma gassosa o liquida, DASH utilizza composti metallici per intrappolare l’idrogeno, rendendo lo stoccaggio più sicuro ed efficiente. Gli idruri metallici assorbono e rilasciano idrogeno in condizioni controllate. La densità di accumulo volumetrica di questa tecnologia può superare i 245 kgH₂/m³, rispetto ai 71 kgH₂/m³ dell’idrogeno liquido e ai 40 kgH₂/m³ dell’idrogeno gassoso a 900 bar. Nei nostri laboratori materiali, gli scienziati GRZ utilizzano attrezzature all’avanguardia per sviluppare nuove leghe specifiche per ogni applicazione. Il miglioramento continuo della qualità dei nostri prodotti per i nostri clienti è fondamentale per la nostra identità. Oltre alle attività di sviluppo, i nostri scienziati dei materiali sono anche responsabili di un controllo qualità completo. Supportano inoltre i nostri clienti nell’integrazione dei nostri prodotti in sistemi di controllo di livello superiore. Anche se tutti i singoli componenti funzionano bene singolarmente, un progetto a idrogeno può avere successo solo se tutti i componenti interagiscono tra loro e sono una parte vitale di un sistema energetico che cattura l’energia del sole e la preserva in idrogeno,
Poiché l’idrogeno è un gas così leggero, i sistemi di accumulo di idrogeno allo stato solido DASH rappresentano un’opzione interessante per l’infrastruttura dell’idrogeno. In questi sistemi di accumulo, l’idrogeno non viene immagazzinato né in forma liquida né gassosa. Invece, un materiale di trasporto solido e inorganico, l’idruro metallico, cattura l’idrogeno. Il principio di questa forma di accumulo dell’idrogeno è che i composti metallici utilizzati da GRZ Technologies assorbono l’idrogeno che viene immagazzinato in un materiale di trasporto solido.
Le molecole di idrogeno (rosse) vengono assorbite da un materiale di trasporto blu.
Durante l’assorbimento, le molecole di idrogeno (H₂) si scindono in singoli atomi di idrogeno (H). I singoli atomi di idrogeno si spostano quindi nei siti interstiziali della lega metallica. Le distanze tra i singoli nuclei atomici diventano significativamente inferiori rispetto alla fase gassosa. Di conseguenza, la densità volumetrica dell’accumulo di idrogeno è molto elevata, così come la densità energetica del sistema. GRZ utilizza diverse leghe per questo processo, a seconda dell’applicazione. Un esempio di lega è LaNi5. Quando una lega assorbe idrogeno, avviene la seguente reazione chimica:
LaNi5 + 3H2 ⟶ LaNi5H6
Tuttavia, per utilizzare gli idruri metallici come accumulatori di idrogeno allo stato solido, non è solo la scelta del materiale a essere decisiva. Anche le proprietà dell’intero sistema di accumulo devono essere ottimizzate. Con questa tecnologia sono teoricamente possibili densità di stoccaggio volumetriche fino a 245 kgH₂/m³. A titolo di confronto: l’idrogeno liquido ha una densità di 71 kgH₂/m³ e l’idrogeno gassoso a 900 bar di circa 40 kgH₂/m³. La tecnologia a idruri metallici di GRZ è estremamente resistente ai cicli e consente una durata di vita di 25 anni o più. Infine, una caratteristica importante della tecnologia è la sua ecocompatibilità. GRZ Technologies costruisce moduli di accumulo di idrogeno a idruri metallici secondo un design brevettato. Il componente base di ogni modulo di accumulo è il materiale di trasporto dell’idrogeno. Una volta individuato il materiale di accumulo ideale per un progetto, lo produciamo e lo inseriamo in contenitori in acciaio inossidabile ottimizzati. Una volta completato, ogni stack viene sottoposto a procedure di controllo qualità specificamente sviluppate. In particolare, testiamo quantitativamente la resistenza alla pressione e la tenuta. Una volta che uno stack ha superato i rigorosi processi di controllo qualità, viene caricato con idrogeno. Infine, combiniamo gli stack in un sistema con la capacità di accumulo richiesta dal cliente. A seconda delle esigenze, installiamo sistemi ausiliari per raggiungere le velocità di scambio termico desiderate.
Il comportamento di un sistema tecnico con idruri metallici è determinato principalmente dalla pressione nel sistema che dipende in larga misura dalla temperatura. .
L’assorbimento di idrogeno in un accumulo DASH rilascia calore. Si tratta quindi di un processo esotermico.
Al contrario, la rimozione dell’idrogeno è un processo endotermico. Pertanto, è necessario calore per desorbire l’idrogeno da un accumulo. Ogni modulo di accumulo DASH è caratterizzato da una limitazione termica delle velocità di carica e scarica.Se l’idrogeno viene estratto per un periodo di tempo prolungato, è necessario fornire calore al sistema (possibilmente a temperatura ambiente).
In caso di fornitura prolungata di idrogeno, è necessario rimuovere calore dal sistema per continuare a caricarlo.
Le soluzioni GRZ non solo garantiscono uno stoccaggio sicuro e compatto, ma sono anche resistenti ai cicli e hanno una durata superiore ai 25 anni. Inoltre, la tecnologia DASH riduce i costi operativi, aumentando l’efficienza complessiva dei sistemi energetici basati sull’idrogeno. Grazie alle sue tecnologie avanzate, GRZ contribuisce alla transizione verso un futuro alimentato da energie rinnovabili, garantendo soluzioni affidabili e innovative per l’industria dell’idrogeno.
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Fonte: Grz technologies
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