Nello sviluppo dei moderni elettrolizzatori e delle Fuel cells il ruolo della conversione elettrica di potenza è cruciale. È qui che Danfoss, azienda danese dal solido know-how ingegneristico ed energetico mette in campo la sua competenza al servizio della sostenibilità e della Transizione ecologica
Articolo pubbliredazionale
(Rinnovabili.it) – L’idrogeno è un vettore energetico considerato da molti esperti come una valida soluzione alternativa all’interno dell’ampio percorso di decarbonizzazione che dovrà essere intrapreso da qui al 2050 a livello comunitario e mondiale. I case study sono molteplici e i progetti già avviati esistono e stanno registrando ottime performance, ma per ampliare il mercato avranno bisogno di solide infrastrutture ingegneristiche e componenti sempre più innovativi ed efficienti. In questo senso, un esempio eloquente è quello di Danfoss multinazionale danese fondata nel 1933 che conta oggi più di 37 mila dipendenti e che sta sviluppando insieme a costruttori di Fuel cells, su tutte la statunitense Nuvera, le tecnologie della transizione energetica di domani. Si, perché se c’è un settore critico per la Transizione ecologica che verrà, è quello dei trasporti. Tra le soluzioni di elettrificazione dei mezzi a più alta potenza come furgoni, autobus, camion e grandi muletti portuali ci sono proprio le Fuel cells, o celle a combustibile. Da ormai più di dieci anni, Danfoss sta finalizzando accordi e investimenti in diversi settori, dalla digitalizzazione all’elettrificazione della mobilità, dalla mitigazione del climate change alla food supply. E lo sta facendo anche qui in Italia, con un impianto di test di Fuel Cells a Bergamo.
Il know-how di Danfoss e lo sviluppo green
Dall’eolico al solare fotovoltaico, dall’idroelettrico ai sistemi di accumulo. Fino ad arrivare oggi a Fuel Cells ed elettrolizzatori, cruciali nel giro di qualche anno per la decarbonizzazione del sistema energetico. “Uno degli ambiti in cui la competenza di Danfoss è più forte è senza dubbio quello energetico”, spiega Dario Rudellin, Business Developer per la divisione Energy della compagnia. “Il nostro core business con la parte Danfoss Drives è la produzione di inverter, convertitori e tutto ciò che rientra nell’elettronica di potenza”. Ma da dove nasce l’impegno di Danfoss che ha portato l’azienda oggi leader del mercato in un settore così in rapida espansione? “Cominciamo 20 anni fa con lo sviluppo dell’area del navale – risponde Rudellin – lì ci sono sempre state applicazioni molto vicine concettualmente a Fuel cells ed elettrolizzatori”. In effetti sono circa 15 anni che esistono navi “ibride” con batterie al litio.
“La nostra esperienza si sviluppa da subito anche qui in Italia con due impianti da oltre 5 MW su navi di armatori italiani”. Da qui, la tecnologia è stata portata a terra con alcuni accorgimenti software e poi applicata all’ambito delle Fuel Cells e degli elettrolizzatori per supportare i produttori nazionali. Il mercato globale di celle a combustibile, d’altronde, è in rapida crescita: nel 2021 valeva 3.85 miliardi di dollari e supererà i 16 entro il 2025. Questo grazie all’ampia gamma di applicazioni, che vanno dalla produzione di energia elettrica pulita al contributo alle smart grid, fino ad arrivare alla mobilità a energia pulita, con autobus, veicoli pesanti e ferrovie decisamente interessati e le applicazioni marittime sempre in prima fila.
Le proposte di Danfoss sono particolarmente avanzate e si interfacciano alla batteria con soluzioni in corrente alternata o in continua. Questi componenti diventeranno sempre più essenziali nella filiera di produzione dell’ idrogeno; stando a ciò che dice l’Agenzia internazionale per l’energia basandosi sugli attuali progetti commissionati, la produzione di idrogeno low carbon passerà dalle 250 mila tonnellate di oggi, a 1.2-1.4 milioni di tonnellate entro il 2030. Un aumento esponenziale che avrà ovviamente come principali protagonisti Fuel Cells, elettrolizzatori e tutta la filiera tecnico-economica sottostante.
Ma il successo, per gli impianti oggi in fase di industrializzazione su larga scala per taglie dell’ordine del MW, richiederà tra le altre cose una corretta integrazione nelle reti elettriche con soluzioni modulari ad alta potenza e bassa distorsione armonica. Campo in cui Danfoss Drives si muove da anni, con certificazioni ottenute secondo i più importanti codici di rete europei e internazionali. “I drives Danfoss (i convertitori n.d.r.) – prosegue Rudellin – possono essere interfacciati facilmente con tutte le tecnologie presenti sul mercato: Alcaline, Pem, Soec e Aem”.
I componenti Danfoss sono fondamentali nel processo di elettrolisi. “Ci interponiamo tra la rete in alternata di Terna e l’elettrolizzatore in continua con un doppio obbiettivo: quello di mantenere un bassissimo ripple di tensione DC sull’elettrolizzatore per aumentarne il rendimento, e quello di assorbire una corrente puramente sinusoidale verso la rete in alimentazione”. Con il convertitore della serie VACON NXP, Danfoss offre soluzioni modulari dalle taglie più piccole (2 kW), fino ad applicazioni industriali (100 MW). E per dare ai clienti la possibilità di toccare con mano le soluzioni offerte e le grandi potenzialità dell’idrogeno, l’azienda ha pensato anche a un vero e proprio showroom progettato nel suo quartier generale in Danimarca.
“Elettrolizzatori e Fuel Cells sono visti in un contesto più ampio, quello della gestione del calore, gestendo le inefficienze e convogliandole con opportune pompe di calore all’interno di un’area del distretto del calore e del teleriscaldamento”, conclude il manager. L’impianto sarà da 500 kW, alimentato dal parco fotovoltaico della factory e fornirà oltre al calore per il teleriscaldamento, anche l’idrogeno destinato alla produzione industriale interna e all’alimentazione dei camion che trasporteranno, in tutta la Danimarca, a impatto zero, i prodotti ai clienti di Danfoss.
