Decarbonizzare i settori dell’agricoltura e della pesca

Il progetto H2E sta aprendo nuovi concreti orizzonti per la decarbonizzazione di veicoli quali trattori agricoli, pescherecci e mezzi di compattazione cittadini, che da sempre impattano molto negativamente in termini di carbon footprint.

In un mondo in cui la sostenibilità è la chiave per un avvenire migliore e sostenibile, settori spesso poco battuti o del tutto trascurati come quello agricolo e ittico stanno finalmente cambiando il loro corso. Oggi queste industrie, che per troppo tempo hanno lasciato un’impronta ecologica profonda, sono pronte a sperimentare una vera e propria rivoluzione green, abbracciando un futuro più pulito grazie all’idrogeno verde alle innovative applicazioni firmate H2E.

Una tecnologia «pronta per l’uso»

Nel cuore del progetto H2E batte un’innovazione tecnologica pensata per un mondo che richiede soluzioni energetiche non solo avanzate, ma anche – e soprattutto – immediate.

A differenza di progettualità parallele che puntano alla realizzazione di infrastrutture hydrogen ready per le future tecnologie a idrogeno, la filiera H2E ha ribaltato diametralmente tale paradigma in ottica ready to use: l’obiettivo non è “reinventare la ruota”, ma concentrarsi sull’ottimizzazione delle tecnologie vigenti sviluppando soluzioni a idrogeno pronte all’uso. Il progetto H2E, difatti, non si preoccupa di sviluppare nuovi motori a idrogeno, ma piuttosto si impegna a trasformare i tradizionali motori a combustione interna, alimentati a diesel, sfruttando il potere tanto detonante quanto ecologico dell’idrogeno e rendendoli così meno energivori.

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Agevolare la transizione energetica

Le aziende che fino ad oggi hanno imperniato il core business intorno ai combustibili fossili si trovano ora di fronte a una strada critica e scelte cruciali.

Il progetto H2E vuole essere una bussola capace di fornire loro una direzione chiara e sostenibile per abbracciare un futuro guidato dall’idrogeno. La missione della filiera H2E è semplificare questa transizione, eliminando gli ostacoli e fornendo tutto il supporto necessario. L’impegno di tutti i Partner coinvolti è proprio quello di offrire le chiavi per sbloccare le immense potenzialità dell’idrogeno come vettore energetico, garantendo soluzioni a idrogeno tempestive e sostenibili.

Produrre ammoniaca all’interno di un impianto acquaponico

Il progetto H2E non mira solo a rendere utilizzabile l’idrogeno sui motori esistenti, ma punta a sviluppare anche un nuovo sistema per la produzione di idrogeno verde, partendo da materie prime seconde.

Diversamente da quanto accade con l’elettrolisi, in cui l’idrogeno viene prodotto a partire dall’acqua, Nutritech, uno dei partner del progetto H2E, ha sviluppato un sistema di produzione di idrogeno a partire dall’ammoniaca (NH3) derivante dai liquami zootecnici e dall’allevamento ittico.

Infatti, la produzione di ammoniaca in un impianto acquaponico è il risultato del processo di mineralizzazione delle sostanze organiche presenti nei reflui zootecnici dei pesci. Questo processo coinvolge batteri eterotrofi che decompongono la materia organica contenuta nelle deiezioni dei pesci, generando l’ammoniaca come sottoprodotto.

A differenza dei mammiferi, che eliminano l’azoto attraverso l’urea, nell’ambiente acquaponico l’ammoniaca viene espulsa dalle branchie dei pesci durante il processo di respirazione.

Per garantire che la concentrazione di ammoniaca non raggiunga livelli dannosi per il benessere dei pesci, è fondamentale adottare alcune pratiche essenziali:

1. Salvaguardare un’attenta gestione dell’alimentazione dei pesci.

2. Purificare l’ecosistema produttivo con uno specifico sistema di filtraggio, soggetto a monitoraggio costante al fine di assicurarne l’efficacia.

Trasformare l’ammoniaca in idrogeno “puro” attraverso il cracking 

In assenza di ossigeno, la filiera H2E, mediante le sperimentazioni condotte da Nutritech, ha studiato un metodo per ottenere idrogeno (H2) da ammoniaca (NH3) mediante processi di decomposizione termica noti come pirolisi o cracking.

Dopo la gassificazione, l’ammoniaca subisce un processo di riscaldamento e decomposizione con l’ausilio di un catalizzatore, producendo idrogeno e azoto come sottoprodotti. Successivamente, l’idrogeno generato dalla decomposizione termica dell’ammoniaca viene raccolto e purificato dai contaminanti mediante procedure quali compressione e assorbimento.

Massimizzare l’efficienza dei motori diesel

Il cuore dell’innovazione della filiera H2E risiede nel sistema di produzione e iniezione sviluppato da Acca Industries.

Questa tecnologia, rappresentata da un modulo di enclosure a forma di piccola box, viene installata direttamente sui tradizionali motori diesel di trattori e pescherecci alimentati a gasolio. La soluzione è tanto ingegnosa quanto efficace: si tratta di un dispositivo che monitora costantemente le performance del motore, miscelando al contempo idrogeno e gasolio.

Il processo è orchestrato da una centralina elettrica che gestisce l’elettrolizzatore. Ciò significa che l’idrogeno viene generato (tramite elettrolisi) al momento e on demand, senza la necessità di accumulare gas potenzialmente pericolosi. L’idrogeno viene quindi miscelato con il gasolio, sfruttando le sue eccezionali proprietà detonanti, per aumentare la potenza complessiva del motore. Il risultato è una significativa riduzione dei consumi di combustibili fossili e delle emissioni di CO2 da parte di veicoli difficilmente “decarbonizzabili” con tecniche alternative.

Adattamento del Sistema Decisionale per la Filiera

Nel contesto del progetto H2E, non ci si limita alla decarbonizzazione dei veicoli agricoli e ittici. La visione della filiera H2E intende infatti abbracciare una trasformazione totale, che includa anche l’ottimizzazione dei processi decisionali lungo l’intera filiera. Grazie all’attività degli attori di filiera SNJ Media Studio e Athesys, è stata implementata una piattaforma software in Cloud per facilitare decisioni complesse e migliorare l’efficienza operativa.

Grazie a questa soluzione innovativa, gli operatori della filiera possono interagire con i clienti e gli altri partner di filiera, eseguire fasi di studio, progettazione e implementazione di sistemi integrati su vasta scala.
Integrando le tecnologie di Blockchain e Intelligenza Artificiale (IA), la filiera H2E vuole garantire la sicurezza e la trasparenza dei processi decisionali, fornendo al contempo supporto agli end-user e ai partner di progetto grazie alla costituzione di ChatBot dedicato che includa documenti di progetto, risorse tecniche relative al processo produttivo dell’idrogeno e risorse normative italiane UE.

System Integration e Test in campo

A valle della filiera H2E, MTM ha guidato le fasi di system integration e test in campo, unendo sinergicamente i vari aspetti tecnici, realizzati all’interno dei WP facenti capo alle aziende partner, per ottimizzare le feature delle varie componenti del progetto H2E.
L’impegno di MTM si è concentrato in primo luogo sullo sviluppo, l’implementazione e il testing di una serie di componenti elettroniche e sull’ottimizzazione di specifici moduli “sensore”; questi sono poi stati integrati su una piattaforma originale di robot di sicurezza, finalizzata a fungere da tecnologia di Sentinel Security all’interno degli impianti modificati secondo le tecnologie proposte dalla filiera H2E.

Alcuni dei parametri misurabili dal robot Watchman, applicati al pre-esistente droide MSE-6 e interfacciabili con la piattaforma H2E.

MTM ha anche preso parte attiva nello sviluppo della Progressive Web App di H2E, raccogliendo feedback essenziali dagli stakeholder e guidando l’innovazione verso soluzioni che rispondano efficacemente alle esigenze degli utenti finali.

Moduli di Realtà Virtuale per un coinvolgimento totale

Nell’ambito del progetto H2E, CriPax Creations ha realizzato un avanzato modulo di Realtà Virtuale dedicato alla divulgazione del processo di produzione e stoccaggio dell’idrogeno verde. Nella fattispecie, il Team di progetto ha sviluppato una piattaforma virtuale che combina rigorose analisi tecniche con soluzioni grafiche immersive. La realizzazione del modulo, basata su accurate modellazioni 3D e animazioni, permette agli utenti di navigare intuitivamente attraverso le fasi di trasformazione dell’idrogeno, offrendo un apprendimento tanto profondo quanto interattivo.
Il processo di sviluppo, accompagnato da una meticolosa fase di testing, ha assicurato un output di eccellenza sia nella fedeltà scientifica del contenuto che nell’esperienza da parte degli end-user.

Contenuti di approfondimento

Pagina in aggiornamento settimanale sulla base dei risultati ottenuti.