Portare un processo dal laboratorio a un impianto sperimentale significa verificare non soltanto che la tecnologia funzioni, ma anche che materiali, componenti, collegamenti e procedure possano operare in modo affidabile e sicuro. È in questo passaggio che viene fuori il contributo fondamentale del Parco Scientifico e Tecnologico d’Abruzzo (PSTDA) al progetto G2G – Gas to Graphite.
Con l’avanzamento di G2G dalla progettazione alla realizzazione del prototipo, una parte centrale delle attività si concentra a Chieti, nei laboratori e nella piattaforma per impianti pilota di PSTDA. Il Parco non svolge una semplice funzione di sede ospitante: accompagna il progetto dalla scelta dei materiali al collaudo, fino alla messa in esercizio e all’analisi del comportamento dell’impianto in condizioni reali.
La sfida è tradurre il processo di pirolisi diretta del metano in un sistema che possa essere costruito, installato e gestito con continuità, in presenza di metano e idrogeno e in condizioni di elevate temperature e pressioni. La verifica riguarda quindi prestazioni, integrità dei componenti, sicurezza delle interfacce e conformità delle procedure.
PSTDA opera inoltre come punto di raccordo tra i contributi del partenariato. Walter Tosto SpA realizza vessel e piping; X-Nano sviluppa il cuore tecnologico del reattore e il relativo processo; GISEL-INSTM qualifica i materiali carboniosi destinati alle applicazioni elettrochimiche. Il Parco collega questi elementi al sito sperimentale, alle utilities, alle procedure di sicurezza e alle verifiche sull’impianto reale.
Il lavoro si sviluppa attraverso una sequenza coordinata di verifiche. Ogni fase produce informazioni che orientano quella successiva, riducendo le incertezze prima dell’avviamento e rendendo più leggibili i dati raccolti durante l’esercizio.
01 Qualificare materiali e processi costruttivi
Prove distruttive e simulazioni in condizioni corrosive, di temperatura e di pressione permettono di valutare materiali di base, saldature, piegature, connessioni e materiali d’apporto, individuando le soluzioni più idonee per la costruzione dei prototipi iniziali.
02 Preparare il sito e le condizioni di sicurezza
La progettazione e la verifica degli allacciamenti alle reti di metano, idrogeno ed energia elettrica procedono insieme all’analisi delle norme applicabili e alla predisposizione della documentazione necessaria per le autorizzazioni.
03 Collaudare e mettere in esercizio
La fase iniziale viene condotta secondo procedure e norme di riferimento. L’attività comprende i certificati dei materiali, il welding book e le qualifiche di processo, fino al collaudo con ente terzo per la marcatura CE e la certificazione PED.
04 Verificare il comportamento durante e dopo l’esercizio
Nelle diverse condizioni operative viene analizzata la composizione dell’idrogeno prodotto. Al termine delle prove, controlli non distruttivi e analisi al SEM consentono di individuare eventuali fenomeni di corrosione, rottura o contaminazione.
La capacità di seguire l’impianto lungo l’intero ciclo deriva dalla struttura multidisciplinare di PSTDA. Il Parco svolge prove meccaniche, metallografiche, chimiche e di corrosione, controlli non distruttivi, trattamenti termici, misure e tarature. Queste competenze consentono di osservare lo stesso componente dalla selezione iniziale del materiale alla verifica successiva all’esercizio.
Nato nel 1993 su impulso del Ministero dell’Università e della Ricerca come collegamento tra sistema universitario e tessuto industriale, il Parco è adesso una struttura privata che integra un laboratorio di prove, misure e tarature accreditato da Accredia secondo la norma UNI CEI EN ISO/IEC 17025:2018 per oltre 100 prove di laboratorio, nonché un centro di sperimentazione per impianti pilota industriali.
Circa 2.000 m² sono destinati ai laboratori meccanico e chimico, alle prove di corrosione e simulazione ambientale, al laboratorio metallografico, alla taratura degli strumenti, alla simulazione dei trattamenti termici e a un’officina dedicata al prelievo e alla preparazione dei provini. In questo modo, dal campionamento iniziale al reporting finale, attività di laboratorio e prove su sistemi complessi possono confluire nello stesso percorso sperimentale.
Nell’Area Impianti Pilota Industriali, il PSTDA dispone di spazi, infrastrutture e know-how per ospitare e sviluppare direttamente progetti di ricerca e sviluppo nei settori dell’idrogeno, della CCS, dell’economia circolare e dell’acqua.
La piattaforma sperimentale oltre G2G
| Idrogeno Un impianto di reforming del metano è utilizzato per studi su catalizzatori strutturati, reforming multistadio e membrane metalliche per separazione e purificazione dell’idrogeno. È inoltre in realizzazione una linea basata su reformer elettrici. | CCS e metanazione Le attività comprendono tecnologie per la riduzione e la gestione delle emissioni di CO₂ e un impianto per trasformare l’idrogeno in metano, destinato allo studio dei processi Power-to-Gas e dell’integrazione tra vettori energetici. |
| Acqua Un impianto evaporativo a multiplo effetto, in configurazione orizzontale e verticale, produce acqua distillata e recupera le sostanze disciolte secondo logiche Zero Liquid Discharge (ZLD). | Economia circolare Due impianti pilota in fase di realizzazione sono dedicati alla depolimerizzazione del PET e alla successiva purificazione dei monomeri, per il recupero di materia e la valorizzazione dei rifiuti plastici. |
Il contributo del PSTDA non termina con il collaudo. I dati sulle prestazioni dell’impianto, sulla composizione dell’idrogeno e sul comportamento dei materiali vengono riportati nel processo di progettazione, dove possono evidenziare criticità e orientare le soluzioni più adatte al futuro passaggio di scala.
È in questo circuito tra progettazione, prova e revisione che emerge il valore del Parco: trasformare la sperimentazione in conoscenza utilizzabile per costruire impianti più sicuri, efficienti e durevoli. G2G è ancora nelle fasi iniziali, ma la prospettiva di una produzione europea di grafite ad alta purezza e idrogeno passa anche da questo lavoro metodico: qualificare, integrare, collaudare e apprendere da ogni test, effettuando un’analisi accurata dei dati che permetta di estrarre informazioni valide, concrete e ripetibili.
