Simulation comparison of hydrogen production systems and well to tank analysis for transport applications

Today Hydrogen is an important raw material in chemical, petroleum, metallurgical, pharmaceutical, electronic, and food industries. The largest consumers in the world are ammonia synthesis facilities (62.4%), oil refineries (24.3%) and methanol production plants; these final users are considered nowadays the traditional ones. The modern use of hydrogen is as an energy carrier in an innovative energy system. In fact, it can be produced from all forms of energy and used for power generation or as fuel for transportations, mainly in association with fuel cells. In this work are studied and compared the main traditional systems for hydrogen production from water (electrolysis), hydrocarbons and biogas (steam reforming). A final well to tank analysis oriented to the transport applications has been done to compare the primary energy efficiency and the CO2 emissions of each system.

Da ormai quasi un secolo, la produzione di idrogeno ha interessato diversi ambiti dell’industria chimica. Un moderno utilizzo dell’idrogeno è quello nella forma di “energy carrier”, cioè come intermedio per lo stoccaggio di energia; in un’innovativa rete elettrica, l´idrogeno può ridurre l’aleatorietà delle fonti rinnovabili immagazzinando energia elettrica in forma chimica, oppure far fronte a una parte della richiesta energetica complessiva, come principale vettore energetico (economia dell´idrogeno). Alla stessa stregua può essere utilizzato come combustibile nei trasporti. Questo lavoro vuole confrontare fra loro diversi sistemi per la produzione di idrogeno basata su diversi indicatori e fornire una visione di sintesi facendo uso di un’analisi di tipo well to tank orientata all’utilizzo dell’idrogeno nei trasporti.