L'ecosistema dell'idrogeno di Area Science Park
Un hub per la ricerca e l'innovazione tecnologica
Abbiamo avviato una strategia di lungo periodo finalizzata alla creazione, nel Campus di Basovizza, di un hub avanzato per la ricerca, la sperimentazione e l’innovazione nelle tecnologie dell’idrogeno. Questa visione si colloca nel quadro internazionale delineato dai progetti NAHV (North Adriatic Hydrogen Valley) e NASCHA, che promuovono lo sviluppo di un ecosistema regionale e transfrontaliero dedicato all’idrogeno rinnovabile e all’adozione di soluzioni tecnologiche innovative nel territorio del Nord Adriatico.
Il sistema infrastrutturale per l’idrogeno si fonda su tre componenti funzionali fortemente integrate — sperimentale su impianto reale, analitica modellistica e digitale, e ricerca scientifica e tecnologica sui materiali — che nel loro insieme concorrono alla realizzazione di un ecosistema di ricerca e innovazione unico, orientato alla scalabilità, alla sostenibilità e alla competitività delle tecnologie dell’idrogeno.
Presso la Centrale Tecnologica del Campus di Basovizza (TS) sarà realizzato un sistema sperimentale avanzato articolato in due laboratori integrati:
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Laboratorio Analisi, Progettazione, Stoccaggio e Utilizzo – APSU di Area Science Park, dedicato allo studio sperimentale dell’intera filiera dell’idrogeno. Le attività includono la produzione tramite elettrolizzatori AEM e PEM, lo stoccaggio mediante sistemi ad alta pressione e a idruri metallici, e l’utilizzo dell’idrogeno attraverso fuel cell e sistemi ibridi di accumulo.
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Laboratorio di Misure per la Filiera dell’Idrogeno – MFI dell’Università di Trieste, concepito come estensione strumentale di APSU. Il laboratorio integra una rete di sensori avanzati per il monitoraggio fisico e funzionale dei processi lungo tutta la filiera.
Nei due laboratori sarà analizzato il comportamento degli impianti in condizioni operative variabili, incluse situazioni critiche e di stress, al fine di valutare efficienza, stabilità operativa, continuità del servizio e resilienza tecnica. APSU sarà gestito secondo un modello di accesso aperto, a disposizione della comunità scientifica e industriale.
Questa componente è dedicata alla gestione, analisi e modellazione dei dati sperimentali, con l’obiettivo di trasformare le misure raccolte nei laboratori APSU e MFI in strumenti digitali predittivi a supporto dell’innovazione tecnologica.
I dati provenienti dai laboratori APSU e MFI saranno acquisiti e organizzati attraverso un sistema di data management scalabile e interoperabile, progettato secondo i principi FAIR e ospitato presso il Data Center ORFEO. Tale infrastruttura garantirà qualità, tracciabilità e riusabilità dei dati a supporto delle attività di simulazione e ottimizzazione.
Il Laboratorio di Data Engineering (LADE), in collaborazione con la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati – SISSA, utilizzerà questi dati per sviluppare modelli matematici avanzati, simulazioni dinamiche e il Digital Twin dell’impianto APSU. Il gemello digitale consentirà di replicare virtualmente il comportamento del sistema, esplorare condizioni operative difficilmente testabili in laboratorio e generare previsioni affidabili sulle prestazioni.
L’integrazione tra dati sperimentali e modelli consentirà stress test virtuali, valutazione di scenari complessi, ottimizzazione delle strategie di produzione e stoccaggio e supporto alla diagnostica predittiva, contribuendo alla progettazione di infrastrutture energetiche resilienti ed efficienti.
La terza componente è dedicata allo studio e alla caratterizzazione avanzata dei materiali chiave per la filiera dell’idrogeno rinnovabile, sfruttando le competenze e le infrastrutture del Laboratorio di Microscopia Elettronica (LAME) di Area Science Park.
Le attività si concentrano sullo sviluppo e sull’applicazione di tecniche di caratterizzazione in situ e in operando, che permettono l’osservazione diretta, a scala atomica e nanometrica, dei materiali e dei componenti funzionali in condizioni prossime a quelle reali di esercizio.
Questo approccio consente di analizzare in modo quantitativo fenomeni critici quali la degradazione dei catalizzatori, l’avvelenamento e l’invecchiamento delle membrane, l’evoluzione strutturale ed elettronica degli elettrodi e dei materiali di stoccaggio, mettendo in relazione i meccanismi microscopici con le prestazioni, l’affidabilità e la vita utile dei sistemi.
Laboratorio APSU
Con l’obiettivo di realizzare un’infrastruttura di ricerca che supporti in “modalità intelligente” la produzione, lo stoccaggio e l’utilizzo dell’idrogeno rinnovabile, nasce il progetto H2SmartLab, nell’ambito del quale verrà realizzato il laboratorio APSU.
Le ricadute socio-economiche sul territorio
La diffusione dell’idrogeno rinnovabile non dipende solo dalla maturità tecnologica, ma anche dalla disponibilità delle materie prime, dalla resilienza delle catene di approvvigionamento e dalla sostenibilità economica e sociale della filiera. Per questo affianchiamo allo sviluppo tecnologico un’analisi approfondita degli impatti socio-economici e delle dinamiche di sostenibilità lungo l’intera catena del valore.
Le attività di ricerca si concentrano sull’analisi delle dinamiche di innovazione, sostenibilità e competitività delle filiere emergenti. L’obiettivo è supportare una transizione energetica solida, competitiva e duratura.
Principali linee di ricerca:
In collaborazione con centri di ricerca italiani ed europei, è in corso un’attività di studio sui materiali critici e strategici impiegati nelle principali tecnologie dell’idrogeno verde, con particolare attenzione a elettrolizzatori e celle a combustibile.
L’analisi mira a:
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quantificare l’intensità di utilizzo dei materiali lungo l’intero ciclo di vita delle tecnologie;
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valutare le potenzialità di recupero, valorizzazione e riutilizzo a fine vita.
Parallelamente, viene condotta un’analisi internazionale dei processi di innovazione nel settore dell’idrogeno verde attraverso lo studio quantitativo e qualitativo dei brevetti depositati a livello globale dal 2000. L’obiettivo è ricostruire l’evoluzione tecnologica e individuare i principali trend di sviluppo, con particolare riferimento alla dipendenza delle tecnologie da CRM.
Le attività attuali si concentrano sull’analisi dello stato dell’arte, sull’elaborazione dei dati di letteratura e sullo studio di casi applicativi relativi a componenti giunti a fine vita operativa. I risultati attesi contribuiranno a definire le condizioni tecnologiche, economiche e organizzative necessarie per attivare filiere di riciclo efficienti, rafforzando la resilienza delle catene del valore dell’idrogeno.
Un secondo filone strategico riguarda l’analisi delle catene del valore dell’idrogeno, sia nelle configurazioni attuali sia in quelle potenzialmente attivabili. Attraverso metodologie avanzate — tra cui survey mirate, web scraping, analisi di scenario e modellazione dei sistemi produttivi — le attività di ricerca sono orientate a:
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definire configurazioni ottimali delle supply chain;
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individuare colli di bottiglia e vincoli alla scalabilità e replicabilità delle Hydrogen Valleys;
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identificare le condizioni socio-economiche e di policy necessarie allo sviluppo di ecosistemi basati sull’idrogeno.
Particolare attenzione è riservata al rapporto Università–Impresa, considerato un fattore chiave per la formazione di competenze specialistiche e nuove professionalità lungo l’intera filiera.
In prospettiva, la ricerca si estenderà all’analisi di aspetti regolatori e di mercato sempre più rilevanti, quali schemi di certificazione, garanzie di origine e meccanismi di generazione e valorizzazione dei crediti di carbonio, elementi fondamentali per rafforzare trasparenza, affidabilità e sostenibilità economica dell’intera catena del valore.
Contatti
Per proposte di collaborazione e possibilità di partenariato: urp@areasciencepark.it