Modello termodinamico dell'idrogeno per impianti di liquefazione

Hydrogen is a clean energetic vector that, according to a social-economic sustainable model, in the future it will play an important role in the electric energy production. For this purpose the hydrogen calorimetric and volumetric characteristic are been studied thoroughly to understand its behaviour in the various state conditions. The ideal specific heat capacity has a primarly role in this analisys, its correct model from the high temperatures until the hydrogen liquefaction temperature. The choice of the correct equation of state it’s fundamental to model the hydrogen volumetric behaviour and so to project the liquefaction plants based on a realistic behaviour of the substance. Moreover about the energetic balance plant, the choice of the equation of state is not so important than for the volumetric behaviour, because it gives no critical project errors: the hydrogen real enthalpy curve assumes the same values even if it is calculated with different equations of state.

L’idrogeno è un vettore energetico pulito che, in accordo con un modello socioeconomico sostenibile, in futuro avrà un maggior utilizzo nella produzione di energia elettrica. A tal fine si sono studiate approfonditamente le caratteristiche calorimetriche e volumetriche dell’idrogeno così da comprendere il suo comportamento nelle varie condizioni di stato. Di importanza primaria risulta essere il ruolo del calore specifico di gas ideale della sostanza, la sua corretta modellizzazione da temperature elevate fino alla temperatura di liquefazione dell’idrogeno. La scelta dell’equazione di stato è fondamentale per definire correttamente il comportamento volumetrico dell’idrogeno in un ampio campo di temperatura e pressione e quindi per la progettazione degli impianti che simulino realisticamente il comportamento del fluido. Per quanto riguarda il bilancio energetico di un impianto, la scelta della equazione di stato non risulta essere così importante come per il calcolo del comportamento volumetrico, perché non comporta gravi errori di progettazione: l’entalpia reale dell’idrogeno non assume un andamento diverso se calcolata secondo equazioni di stato differenti.