Studio di fattibilità per l'integrazione di celle a combustibile e idruri metallici in ambito marittimo

Abstract

Il presente lavoro di tesi tratta lo studio di fattibilità per l’integrazione di sistemi energetici alternativi costituiti da fuel cells e idruri metallici in ambito marittimo. Il trasporto marittimo è una parte essenziale della logistica globale, ma contribuisce significativamente alle emissioni di gas serra con conseguente impatto sul cambiamento climatico e sulla qualità dell’aria nelle zone portuali e costiere. Al fine di ridurre tali emissioni si analizzano soluzioni innovative. È stata posta l’attenzione sulle celle a combustibile a membrana polimerica (PEMFC) alimentate con idrogeno puro, considerate le loro prospettive nel settore trasporti. L’idrogeno a bordo è stoccato attraverso la tecnologia degli idruri metallici in virtù di una maggiore densità volumetrica rispetto ai classici serbatoi e ad una minore pressione di esercizio. L’analisi è stata effettuata su 3 traghetti ro/pax operanti sulle tratte Procida – Pozzuoli, Milazzo – Vulcano e Genova – Palermo confrontando diverse soluzioni energetiche sulla base dei prodotti attualmente presenti sul mercato tenendo conto degli aspetti economici e dei costi operativi che tali sistemi comportano. L’obiettivo è ridurre le emissioni di inquinanti durante la sosta in porto.

This thesis deals with the feasibility study for the integration of alternative energy systems consisting of fuel cells and metal hydrides in the maritime sector. Maritime transport is an essential part of global logistics, but it contributes significantly to greenhouse gas emissions, with a consequent impact on climate change and air quality in port and coastal areas. In order to reduce these emissions, innovative solutions are being analyzed. The focus is on polymer membrane fuel cells (PEMFC) powered by pure hydrogen, given their prospects in the transport sector. Hydrogen is stored on board using metal hydride technology due to its higher volumetric density compared to conventional tanks and lower operating pressure. The analysis was carried out on 3 ro/pax ferries operating on the routes Procida – Pozzuoli, Milazzo – Vulcano and Genova – Palermo comparing different energy solutions based on products currently on the market, taking into account the economic aspects and operating costs of such systems. The aim is to reduce pollutant emissions while the ferries are docked in port.