Hy-ER realizza modelli, metodi e simulazioni per il dimensionamento ottimale delle fonti energetiche
per sistemi a idrogeno mobili

Nei veicoli industriali, ed in generale in tutti i veicoli off-highway, le celle a combustibile rappresentano una soluzione eccezionale sia perché  riducono l’impatto ambientale ma anche perché permettono di superare alcune delle limitazioni tipiche dei veicoli alimentati esclusivamente a batteria. 
Rispetto ai pacchi batteria infatti, le celle a combustibile offrono tempi di ricarica notevolmente ridotti e un’autonomia prolungata, superandone così uno dei principali limiti.

La capacità di generare energia in modo efficiente e silenzioso rende queste celle particolarmente adatte per ambienti sensibili al rumore o all’inquinamento.
L’adozione delle celle a combustibile nella mobilità industriale rappresenta quindi un passo avanti significativo verso un futuro più pulito, efficiente e sostenibile.


Ottimizzazione Sistemi ad Idrogeno

La progettazione ottimale di sistemi basati su tecnologia a idrogeno, come le celle a combustibile, rappresenta una sfida complessa e multidisciplinare.
Chi vuole implementare questa tecnologia si trova spesso ad affrontare difficoltà nella fase di progettazione, data la necessità di integrare conoscenze multidisciplinari in diversi ambiti dell’ingegneria.

Il problema centrale è il dimensionamento preciso delle componenti energetiche dei sistemi, come i serbatoi di stoccaggio dell’idrogeno e i pacchi batteria.
Un dimensionamento non accurato compromette infatti l’efficacia dell’intero sistema, vanificando i potenziali benefici in termini di costi ed efficienza energetica offerti dalla tecnologia.

Questo rischio è particolarmente elevato data la difficoltà di bilanciare i diversi fattori quali peso, costo, volume e autonomia del sistema, in modo da adattarsi perfettamente all’applicazione di destinazione.

In questo contesto nasce HY-ER, un’iniziativa volta a superare le complessità nella progettazione di sistemi a idrogeno.
Attraverso l’uso di modelli avanzati e simulazioni sofisticate, HY-ER fornisce strumenti essenziali per il dimensionamento ottimale delle componenti chiave, come i serbatoi di stoccaggio e i pacchi batteria, garantendo così soluzioni su misura che si adattano perfettamente ai requisiti specifici di ogni applicazione.

Piano di Attività

Ricerca e interpretazione dati dei consumi energetici

I primi step nel dimensionamento
di sistemi alimentati ad idrogeno sono la raccolta e l’interpretazione dei requisiti tecnici, operativi e funzionali dell’applicazione e del contesto in cui questi sono inseriti.

Modelli e Strumenti per la caratterizzazione elettrica

I dati vengono processati attraverso l’utilizzo di modelli e tools per descrivere le prestazioni energetiche richieste dal sistema.
Si ottiene quindi la descrizione del ciclo di carico elettrico dell’applicazione, anche in diverse condizioni di lavoro.

Modelli virtuali per la caratterizzazione Fuel Cells

L’obiettivo è sviluppare modelli virtuali per la caratterizzazione delle celle a combustibile.
Questi modelli consentiranno di analizzare e ottimizzare le prestazioni delle celle a combustibile senza la necessità di eseguire test fisici, riducendo così tempi e costi di sviluppo.

Banco Prova di collaudo per simulazione e test

Il sistema dimensionato che si ottiene viene infine testato in un laboratorio dedicato.
Questo permette sia di testare i cicli di servizio dei veicoli su delle Fuel Cell reali, sia di testare singolarmente i vari componenti che le compongono.


Obiettivi di Progetto

Il fulcro di questa iniziativa è la creazione di un centro di riferimento regionale, dedicato alla modellazione, simulazione, configurazione e test in banco prova di moduli Fuel-Cell per veicoli off-road e trasporti pubblici.

Processi e Metodologia
per l’integrazione

Attraverso l’implementazione di modelli virtuali per la caratterizzazione, elettrica e Fuel Cell, le aziende produttrici (OEM) possono beneficiare di un servizio agevole ed efficiente per incorporare la tecnologia nei propri prodotti.

Laboratorio di Test
per la sperimentazione a banco

Grazie agli investimenti in attrezzature, infrastrutture e componenti, sarà possibile creare un ambiente dedicato alla prova a banco di sistemi e componentistica. 
Le aziende produttrici di componenti avranno l’opportunità di utilizzare uno spazio dedicato per testare e convalidare i loro componenti.

Formazione trasversale
sul tema dell’idrogeno

Attraverso l’integrazione di competenze nel progetto e l’accumulo di esperienza, si svilupperà un centro di competenza fondamentale per la formazione specializzata nei settori dell’idrogeno e dell’energia sostenibile

Timeline

Analisi dei dati e dei processi di sviluppo del progetto. 
Qui sotto, la realizzazione di una grafica in sequenza cronologica che determina i vari step del processo Hy-ER.

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Card Back Card Front.
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Card Back Card Front

Imprese Coinvolte

Il progetto HY-ER raccoglie nel proprio partenariato l’insieme di tutte le competenze chiave necessarie ad affrontare il problema del dimensionamento di moduli Fuel Cell per veicoli di tipo industriale

CF 3000

Attivo in particolare nel settore automobilistico, è diventato un riferimento per lo sviluppo e la progettazione di soluzioni per l’elettronica dei veicoli di bordo che collaborano con alcuni dei principali produttori del mondo.

REsoH

Promuove lo sviluppo di tecnologie capaci di produrre energie (H2, calore e elettricità) da fonti rinnovabili in modo efficiente e quindi ne permette la loro diffusione sul mercato grazie all’utilizzo di tecniche a minor impatto ambientale rispetto ai metodi tradizionali.