Denominazione: HydroGen pRoduction from nuclEar ENergy for European Net zEro emissions stRateGY
Acronimo: GREEN-ENERGY
Tipologia: Progetto PRIN PNRR 2022 finanziato da MUR-EU; Anno di inizio 2023
Responsabile scientifico: Stefano Lorenzi (Politecnico di Milano)
Responsabile scientifico per Sapienza Università di Roma: Fabio Giannetti
Ente finanziatore: Missione 4 “Istruzione e Ricerca” - Componente C2 Investimento 1.1
“Fondo per il Programma Nazionale di Ricerca e Progetti di Rilevante Interesse Nazionale (PRIN)” Decreto Direttoriale n. 104 del 02 febbraio 2022 - Avviso pubblico per la presentazione di Progetti di ricerca di Rilevante Interesse Nazionale (PRIN) da finanziare nell’ambito del PNRR
PRIN 2022 2022RL5TKX - CUP MASTER xxxxxxxxxxxx - CUP B53C24006960006
Importo finanziato: 87894,00 €
Partners:
- Politecnico di Milano
- Dipartimento di Ingegneria Astronautica, Elettrica, Energetica, SAPIENZA Università di Roma
- Politecnico di Torino
- Università degli Studi di PALERMO
Finalità
La sostenibilità della produzione di energia è un tema chiave oggi sotto i riflettori. L'ambizioso obiettivo dell'Unione Europea di essere neutrale dal punto di vista climatico entro il 2050 richiede la decarbonizzazione del settore dei trasporti e dei processi industriali.
Il ruolo dell'idrogeno come vettore energetico è stato identificato come cruciale in vari percorsi di carbon neutral. Il potenziale di decarbonizzazione offerto dall'idrogeno richiede che la sua produzione sia alimentata da fonti a basso contenuto di carbonio e l'energia nucleare, insieme alle fonti rinnovabili, offre l'opportunità di raggiungere questo obiettivo.
In questo contesto, il progetto GREEN-ENERGY (HydroGen pRoduction from nuclEar ENergy for European Net zEro emissions stRateGY) mira a studiare la fattibilità della produzione di idrogeno dall'energia nucleare, valutando gli aspetti progettuali e di sicurezza dell'accoppiamento di un reattore nucleare con un impianto di produzione di idrogeno. Il progetto si concentra sulla cella elettrolizzatore a ossidi solidi (SOEC) come percorso per la generazione di H2, accoppiata a un reattore nucleare adatto a raggiungere gli intervalli di temperatura richiesti. La scelta del sistema nucleare di riferimento sarà effettuata considerando sia l'attuale tecnologia dei reattori ad acqua leggera (che consente un'implementazione industriale più breve) sia i concetti di Generazione IV. Si procederà alla progettazione dell'impianto elettrolizzatore, definendo e ottimizzando l'intero flusso di processo.
Risultati attesi
Verrà sviluppato un modello dinamico del sistema nucleare-idrogeno per simulare la capacità dell'impianto di passare dalla produzione di elettricità a quella di idrogeno quando richiesto dalle esigenze della rete elettrica. Quest'ultima informazione sarà fornita attraverso lo sviluppo di scenari a lungo termine sulla domanda e sulla produzione di elettricità fino al 2050. In base alla cultura della sicurezza che caratterizza il settore nucleare, verrà effettuata una valutazione della sicurezza del sistema nucleare-idrogeno per identificare eventuali punti critici associati al comportamento dell'accoppiata. Date le caratteristiche innovative dell'impianto, verrà applicata una metodologia per incorporare le disposizioni di sicurezza nella fase di progettazione, insieme all'identificazione degli eventi rilevanti per la sicurezza e dei rischi associati. Un'analisi deterministica dei transitori di sicurezza completerà l'indagine per dimostrare che le funzioni di sicurezza della centrale nucleare non sono compromesse in caso di malfunzionamenti provenienti dall'impianto a idrogeno.
I risultati di questo progetto apriranno una strada per l'effettivo utilizzo della fonte nucleare nella cosiddetta economia dell'idrogeno. Ciò consentirà la creazione di nuovi posti di lavoro e opportunità di business per l'industria italiana dell'idrogeno e l'accelerazione dello sviluppo tecnologico sia nel campo della SOEC che dell'ingegneria nucleare.
Risultati raggiunti