L'idrogeno è ritenuto uno degli elementi chiave per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione fissati dall'Accordo di Parigi entro il 2050 in quanto la sua combustione non rilascia anidride carbonica, ma produce solo acqua e calore; è quindi a impatto zero per quanto riguarda l’emissione di CO2. Inoltre, ha un alto contenuto energetico per peso rispetto ad altri combustibili, rendendolo ideale per la decarbonizzazione delle industrie, specie in quelle difficili da elettrificare, usandolo come alternativa ai combustibili fossili.
L’idrogeno è un eccellente vettore energetico, in quanto consente di immagazzinare energia per utilizzi successivi.
Ci sono però dei rischi intrinseci che devono essere considerati e affrontati durante il processo di produzione, stoccaggio e trasporto dell’idrogeno.

La molecola H2, composta appunto da due atomi di idrogeno legati tra loro, è molto più piccola rispetto alle molecole di altri gas, e per questo motivo aumenta  il rischio di perdite e fuoriuscite, specialmente nelle infrastrutture esistenti. Essendo altamente reattiva, rischia facilmente di generare esplosioni in caso di contatto con ossigeno ed elettricità e, in caso di ignizione, le fiamme di idrogeno sono difficilmente visibili ed emettono poco calore. Inoltre, l'idrogeno è un gas incolore e inodore, rendendolo difficile da rilevare in un ambiente chiuso.
Per questi motivi i dispositivi che vengono utilizzati per la sua produzione, per lo stoccaggio o anche solo per la sua gestione devono essere opportunamente configurati e intrinsecamente sicuri.
ABB, con 130 anni di esperienza nella produzione di motori elettrici per ogni settore applicativo, offre una serie di soluzioni pensate per operare anche in questi ambienti potenzialmente esplosivi, così denominati.

Cresce la domanda di idrogeno

‍Visto il crescente interesse da parte dei costruttori di compressori alternativi e le interessanti prospettive evidenziate sul futuro sviluppo di questa mercato, nel 2023 ABB ha creato un progetto di sviluppo per le taglie più grandi, della serie di motori antideflagranti di media tensione AMD, che si è concretizzato con il lancio nel mese di giugno del nuovo design per gruppo gas IIB+H2, idonei quindi all’utilizzo all’interno di processi nei quali è coinvolto l’idrogeno.
L’incremento della domanda è legato alla crescita dei settori impegnati nella costruzione di impianti per la produzione, lo stoccaggio e il trasporto dell’idrogeno, per il quale sono già stati stanziati importanti investimenti.
Le casistiche sono le più svariate: si spazia dalla conversione di impianti preesistenti, ma configurati per gas di diverso tipo, alla costruzione di nuovi centri di produzione e distribuzione dell’idrogeno
Indipendentemente dalla tipologia di impianto nel quale verranno installati, i nuovi motori ABB certificati IIB+H2 sono stati progettati per gestire le difficili condizioni tipiche di chi lavora in presenza di idrogeno

Riprogettare i motori

Le norme che regolano la certificazione di apparecchiature antideflagranti idonee a operare all’interno di ambienti a rischio prevedono vincoli molto stringenti, a maggior ragione per quanto riguarda l’idrogeno, viste le sue peculiarità
ABB aveva già a disposizione il know-how necessario per sviluppare motori di grande taglia certificati per lavorare in ambienti IIC.  Il suo catalogo, infatti, includeva già motori di piccola taglia per questi ambienti. Inoltre, nel proprio stabilimento di Vittuone, alle porte di Milano, da sempre ABB progetta e costruisce motori di taglia medio-grande adatti all’impiego in ambienti potenzialmente esplosivi, in modo principale con protezione “flameproof (Ex d)”, la cui specificità è quella di avere un involucro in grado di contenere una potenziale esplosione al suo interno ed evitarne la propagazione nell’ambiente circostante.

L’offerta di questi motori era però pensata per soddisfare le richieste legate all’utilizzo del gruppo IIB. Poiché l’idrogeno ha un contenuto di energia per unità di massa più alto rispetto agli altri combustibili, alcune parti del motore sono state completamente riprogettate.

Il nuovo motore è stato sviluppato sulla base di queste competenze ma riprogettato completamente in alcune sue parti, poiché l’idrogeno ha un contenuto di energia per unità di massa più alto rispetto agli altri combustibili. In particolare, è stato modificato l’involucro, così da assicurare maggiore robustezza complessiva, e le geometrie interne atte a veicolare opportunamente le eventuali fiamme e permettere loro di estinguersi prima di propagarsi all’esterno del motore stesso.

Il nuovo motore sviluppato, AMD T di altezza d’asse 710 è stato quindi sottoposto agli opportuni test al fine di certificarne la rispondenza alla normativa IEC ed alla Direttiva ATEX.
L’esito positivo ha permesso ad ABB di proporre questi nuovi motori nel proprio catalogo già a partire dal 1° luglio 2024, arricchendo ulteriormente la propria offerta in quest’ambito.