Novel hEat REcovery solutions on board of FC equipped vessels for metal HYDridES storage optimal management - Finanziamento dell’Unione Europea – NextGenerationEU – missione 4, componente 2, investimento 1.1.

Osservando gli obiettivi IMO 2050 per il settore marittimo, è chiaro che è necessario adottare diverse soluzioni tecnologiche a basse emissioni di carbonio per ridurre le emissioni delle navi nelle aree portuali e costiere. La combinazione del recupero del calore di scarto (WHR) a bordo, debitamente gestito anche grazie al supporto dello stoccaggio dell’energia termica (TES) e alla promozione di combustibili a zero emissioni di carbonio (idrogeno) potrebbe rappresentare un’adeguata strategia di integrazione. NEREHYDES mira a studiare la possibilità di ammodernare un traghetto che collega la Sicilia alle vicine isole Eolie, mirando a ridurre al minimo il calore di scarto (WH) a bordo integrando sistemi di stoccaggio di H2 PEM Fuel Cell (PEMFC) e idruro metallico (MH), nonché di utilizzare il WH, immagazzinato, per i servizi navali. L'obiettivo del sistema alimentato a H2 è quello di funzionare principalmente come unità di potenza ausiliaria (APU) nei periodi di navigazione nelle aree portuali/urbane, nonché per i servizi alberghieri in porto durante le procedure di imbarco dei passeggeri, riducendo le emissioni nelle aree costiere e urbane. Inoltre, l’integrazione di un sistema TES riduce notevolmente i carichi elettrici dei gruppi elettrogeni, in particolare nel settore alberghiero, producendo così alcuni dei servizi richiesti (ad esempio riscaldamento e raffreddamento H&C). A questo scopo, il progetto si pone due obiettivi principali: 1) realizzare uno studio di pre-fattibilità di un traghetto ibrido equipaggiato con EMFC+MH integrato con TES per una gestione ottimale del H&C a bordo (in particolare del settore alberghiero) 2) sviluppare una strategia di integrazione e controllo che garantisce lo sfruttamento di WHR per la gestione delle discariche di stoccaggio MH. Tre istituzioni, Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) – Istituto di Tecnologie Avanzate per l'Energia “Nicola Giordano” (CNR ITAE), Università di Genova (UNIGE) e Università di Torino (UNITO), hanno unito le forze unendo il loro eccellente know-how in in termini di soluzioni WHR (CNR), integrazione delle PEMFC a bordo navi (UNIGE) e stoccaggio MH (UNITO). Le attività di ricerca per realizzare il primo passo verso la realizzazione di un traghetto H2 ad alta efficienza comprendono sia la convalida sperimentale teorica (modellazione) che quella sperimentale su scala di laboratorio, sfruttando strutture, strumenti e competenze esistenti, anche in sinergia con i pertinenti paesi dell'UE (ENGIMMONIA, HyCARE, ZHENIT ) e progetti finanziati a livello nazionale (TecBia, Fi_Ships). Per raggiungere gli obiettivi principali il progetto si pone cinque obiettivi tecnici: 1) Valutare il potenziale WHR a bordo di navi attrezzate PEMFC (porto e hotel) + ICE (Propulsione) (CNR+UNIGE); 2) Ottimizzare il sistema TES di assorbimento per gestire H&C in particolare nel settore alberghiero (CNR+UNIGE); 3) Ottimizzare il dimensionamento e il posizionamento dello stoccaggio MH a bordo per fornire H2 alle PEMFC in base al profilo di viaggio della nave (CNR+UNIGE+UNITO); 4) Sviluppare una strategia per lo «spegnimento» ottimizzato dell'ICE per WHR per gestire il rilascio di H2 da MH per garantire l'operatività delle PEMFC in entrata nel porto (UNITO+UNIGE); 5) Progettare nuovi MH cubici a corpo centrato (bcc) sostenibili contenenti quantità limitate di CRM a partire da leghe commerciali a basso costo e caratterizzare il loro comportamento di scarica a diverse sorgenti di temperatura (UNITO+CNR).