Giuseppe Gianolio Hydrogen System Laboratory Environment Park Torino Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Le possibili ricadute sul tessuto produttivo Introduzione alla filiera dell’idrogeno Giuseppe Gianolio Hydrogen System Laboratory Environment Park Torino Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

Sommario Dalla società attuale alla società dell’idrogeno La filiera dell’idrogeno Differenti livelli di attività Settori produttivi La situazione piemontese Vocazione tecnologica e ambientale Il Sistema Piemonte Idrogeno Conclusioni Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

Dalla società attuale alla società dell’idrogeno I limiti della società attuale risiedono in un settore energetico “non sostenibile” caratterizzato da: grande utilizzo di fonti fossili in via di esaurimento crescita dei consumi emissione di gas serra e sostanze inquinanti da parte dei cicli energetici disomogeneità nella distribuzione delle fonti Utilizzo energie rinnovabili Integrità ambientale Sistema energetico futuro Sicurezza approvvigionamento IDROGENO Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

Dalla società attuale alla società dell’idrogeno: l’idrogeno come vettore energetico Petrolio Reforming Generazione potenza distribuita Fossili Gas naturale Reforming Idrogenodotti Carbone Gassificazione Residenziale CO2 Nucleare Processi termochimici IDROGENO Industria Eolico, PV Elettrolisi Richiede accumulo e distribuzione H2 Trasporto Rinnovabili Solare Processi termochimici Biomasse Gassificazione Altro CO2 Confinamento CO2 Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

Dalla società attuale alla società dell’idrogeno: l’idrogeno come vettore energetico Trasformazioni energetiche caratterizzate da: basso impatto ambientale differente efficienza e scalabilità differenti livelli di maturità tecnica ed economica differenti problematiche legate alla sicurezza Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

Dalla società attuale alla società dell’idrogeno Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

2040 Produzione e distribuzione idrogeno 2030 2020 2010 Dalla società attuale alla società dell’idrogeno: la Visione Europea Idrogeno 2050 Aumento della decarbonizzazione della produzione H2 2040 Rinnovabili, fossili con sequestro CO2 e nuovo nucleare Celle a combustibile diventano una tecnologia di largo impiego per trasporto, generazione di potenza e microgenerazione Produzione e distribuzione idrogeno Ampie reti di idrogenodotti 2030 Interconnessione di reti di distribuzione H2 locali Produzione di idrogeno da rinnovabili Gassificazione biomasse Ampio uso di FCEV a H2 Significativa crescita di generazione di potenza distribuita, con sostanziale penetrazione delle celle a combustibile H2 prodotto da fossili con sequestro CO2 2020 Cluster di reti di distribuzione H2 Uso di H2 in grandi applicazioni industriali Sistemi di accumulo H2 di 2a generazione FCEV competitivi I flotte a H2 (Sistemi di stoccaggio H2 di 1a generazione) Produzione di FCEV per flotte Prime stazioni di distribuzione H2 Trasporto su strada e produzione on site alla stazione di servizio (reforming ed elettrolisi) 2010 H2 prodotto per reforming del GN ed elettrolisi Sviluppo celle a combustibile e applicazioni Produzioni di serie di FCEV per flotte / Unità APU commerciali PEFC (< 300 kW) e SOFC/GT (1 MW) commerciali Nicchie di mercato per PEFC per usi residenziali Motori a combustione interna ad idrogeno Fonti fossili 2000 Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004 Fonte: R. Vellone ENEA

Dalla società attuale alla società dell’idrogeno: dove siamo progetti di ricerca progetti dimostrativi mercati di nicchia in avvio Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

Dalla società attuale alla società dell’idrogeno: progetti di ricerca STATI UNITI EUROPA Hydrogen R&D Program (DoE) Vision 21 Program FreedomCAR California Fuel Cell Partnership V-VI Programma Quadro EU TES Program (Germania) Clean Urban Transport for Europe (Germania) EQHHPP Programmi sull’idrogeno sono in corso in Norvegia, Francia, Islanda. GIAPPONE WE-Net Program Japan Hydrogen & Fuel Cell Demostration Project/METI Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004 Fonte: R. Vellone ENEA

Dalla società attuale alla società dell’idrogeno: progetti dimostrativi Fuel Cell Marathon Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La filiera dell’idrogeno Il passaggio dall’attuale società alla società dell’idrogeno aprirà opportunità per una intera filiera produttiva 3 settori principali: produzione, stoccaggio e distribuzione, utilizzo tutti i settori sono caratterizzati da necessità di sviluppo tecnologico per la produzione di componenti dedicati un impatto potenziale ampio su settori tecnologici differenti Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La filiera dell’idrogeno Differenti livelli di attività Level 0 components suppliers Level 1 core technology developers Level 2 balance of plant makers Level 3 Final Users Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La filiera dell’idrogeno Livello 0 - components suppliers: fornitura di componenti necessari per la costruzione delle core technologies (es. elettrodi per fuel cells); Livello 1 - core technology developers: produzione di nuove tecnologie legate al cuore di uno dei settori della filiera dell’idrogeno (es fuel cells); Livello 2 - balance of plant makers: produzione di componenti necessari al funzionamento delle core technologies (es. compressori per fuel cells); Livello 3 – final users: produzione di apparecchiature complete basate sulle core technologies (es. power system basato su tecnologie fuel cells) Il mercato potenzialmente molto ampio ma dipendente dalla penetrazione stessa delle tecnologie Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La filiera dell’idrogeno Settori produttivi Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La filiera dell’idrogeno: il panorama italiano core tecnology developers di livello internazionale: Arcotronics Fuel Cell, Nuvera, Ansaldo Fuel Cell, Fabbricazioni Nucleari final users qualificati in alcuni casi già attivi nel settore (FIAT, IRISBUS, EDISON) centri di ricerca pubblici e privati di livello internazionale (ENEA, CNR, HYSY_LAB) buone possibilità per balance of plant makers e component suppliers Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: vocazione tecnologica ambientale Alcuni esempi: Ampia diffusione di infrastrutture di distribuzione del gas naturale (a Torino da almeno 20 anni, l’ 86% degli impianti di riscaldamento è alimentato a metano); Una delle più grandi reti di cogenerazione/teleriscaldamento in Europa (AEM – Torino serve più di 280.000 persone); Più di 250 mezzi a basso impatto (EEV) nelle flotte dei capoluoghi di provincia piemontesi; La produzione di energia idroelettrica e da fonti rinnovabili rappresenta più del 25% dell’energia richiesta. 718 imprese produttrici di tecnologie ambientali e fornitrici di beni e servizi legati all’ambiente sul territorio di cui 91 di livello tecnologico decisamente innovativo* Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004 *(Fonte, “Il settore delle eco-industrie in Piemonte” edito dalla Camera di Commercio Industria Artigianato e Agricoltura di Torino, Luglio 2003)

La situazione piemontese: il Sistema Piemonte Idrogeno un insieme di iniziative volte alla realizzazione del cosiddetto Sistema Piemonte Idrogeno una “rete” vera è propria che consenta sia di valorizzare le sinergie possibili sia di tracciare strategie di ampio respiro Università Laboratori di ricerca Autorità locali Aziende Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: il Sistema Piemonte Idrogeno Il primo passo: Sviluppo nel 2001 del primo (ed al momento unico) autobus italiano ad idrogeno Partners: IRISBUS, GTT, Gruppo Sapio, Ministero dell’Ambiente, Regione Piemonte, Città di Torino, ENEA, Ansaldo e C.V.A. Alcuni dati: veicolo CRISTALIS da 12 metri alimentato da un sistema ibrido composto da Fuel Cell di tipo PEM da 62 kW e batterie al piombo, sistema di stoccaggio dell’idrogeno a 200 bar. Veicolo in fase di prova su strada Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: vocazione tecnologica ambientale Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: Sistema Piemonte Idrogeno Realizzazione del Laboratorio HYSY_Lab. Laboratorio realizzato, con un investimento iniziale di 2,7 M€, dall’Environment Park presso la propria sede in collaborazione con Politecnico di Torino, GTT, SAPIO e gli enti locali (Regione Piemonte, Provincia di Torino e Comune di Torino). Allocazione di 8 M€ (biennio 2003-2004) da parte della Regione Piemonte per il cofinanziamento alla realizzazione di progetti di ricerca nel settore dell’idrogeno da svilupparsi attraverso il coinvolgimento di aziende (piemontesi e non), gli atenei piemontesi e il laboratorio HYSY_LAB. Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: Sistema Piemonte Idrogeno Finanziamento da parte della Regione Piemonte di 18 dottorati di ricerca sull’idrogeno, da svilupparsi negli Atenei piemontesi, per 1M€, quale prima tranche di un più ampio ed articolato progetto di ricerca nel settore. Installazione di 9 laboratori dimostrativi in Istituti Tecnici Industriali in ogni provincia del Piemonte (finanziamento di 0,5 M€ della Regione Piemonte) per promuovere e diffondere la conoscenza delle tecnologie relative alla filiera dell’idrogeno ed alle Fuel Cells. Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: Università e Laboratori Politecnico di Torino Università di Torino Università del Piemonte Orientale Environment Park - HYSY_LAB Centro Ricerche Fiat Centro Ricerche Edison Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: il laboratorio HYSY_LAB Dati Salienti: Inaugurato il 5 Giugno 2003 Volume di attività pari a 1 M€ (2004) 8 Ricercatori full time Collaborazioni e progetti con oltre 30 partner industriali (Italiani e non) Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: il laboratorio HYSY_LAB 4 La situazione piemontese: il laboratorio HYSY_LAB laboratorio di ricerca focalizzato sui seguenti macro obiettivi: A - Produzione B - Stoccaggio C - Applicazioni D - Analisi di sistema laboratorio di prova per componenti e sistemi laboratorio di formazione per tecnici operanti nel settore dell’idrogeno centro di eccellenza per lo sviluppo e la realizzazione di progetti pilota sul territorio piemontese centro di aggregazione per i soggetti operanti nel settore dell’idrogeno in Piemonte

La situazione piemontese: il Centro Ricerche FIAT Fondato nel 1976 come polo di riferimento per l’innovazione e servizi di ricerca & sviluppo delle aziende del Gruppo Fiat Organico composto da circa 920 dipendenti di cui il 57% con laurea in discipline tecnico-scientifiche (ingegneria, scienze, matematica o economia). Nel 2003 l’attività globale ha raggiunto 113 Meuro, con un aumento del 4,4% rispetto l’anno precedente. Oltre 760 brevetti e 540 nuove domande di brevetto. Sede principale ad Orbassano e quattro centri decentrati (Trento, Pomigliano, Catania, Valenzano) e una nuova società, CRP Centro Ricerche Plast-Optica (UD). Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: il Centro Ricerche FIAT FIAT SEICENTO AD IDROGENO Lo sviluppo del prototipo a fuel cell Fiat Seicento Hydrogen, co-finanziato dal Ministero dell’Ambiente (MATT), completato nel 2003 e presentato ufficialmente a Milano il 21 ottobre. Attualmente in fase di test su strada, nelle varie condizioni di guida per l’uso quotidiano. Il motopropulsore ibrido (fuel cell con buffer di potenza a batterie), grazie alle sue caratteristiche prestazionali ed energetiche, abilita una strategia di gestione che assicura una velocità massima continuativa di 130 km/h, un’eccellente risposta dinamica in accelerazione ed un'autonomia di 220 km su ciclo urbano. Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: le aziende presenza di alcuni operatori attivi come core technology developer grandi potenzialità per component manufacturers e balance of plant makers presenza di potenziali final users di livello internazionale Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: le aziende Alcune delle aziende già operative nel settore della produzione: PRODUZIONE Level 1 core technology developers Level 0 components suppliers Level 2 balance of plant makers Level 3 Final Users Elettrolisi - Giacomini Allemano Metrology, Attas, Criotec, Giacomini, Belotti Sistemi. Ecotermica Piemontese, Idreg Piemonte, AgenBiella, Pianeta, AgenGranda, Reforming Hysytech Filters, Criotec, Infragas Gruppo Sapio, Allemano Metrology, Attas, Idreg Piemonte, Giacomini, Belotti Sistemi, Edison, AgenBiella, Ecotermica Piemontese, Tea, Pianeta, AgenGranda, Azimut Benetti, Gruppo Sapio, Rivoira, SIAD Gassificazione Filters, Criotec Edison, AgenBiella, Ecotermica Piemontese, Tea, Pianeta, AgenGranda, Sapio, Rivoira, SIAD Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: le aziende Alcune delle aziende già operative nel settore dello stoccaggio e distribuzione: STOCCAGGIO E DISTRIBUZIONE Level 1 core technology developers Level 0 components suppliers Level 2 balance of plant makers Level 3 Final Users Compressione Gruppo Sapio, SIAD, Rivoira, Messner Criotec Allemano Metrology, Attas, Giacomini, Belotti Sistemi Pianeta Liquefazione Gruppo Sapio, SIAD, Rivoira, Messner Edison, AgenBiella, Ecotermica Piemontese, Pianeta, AgenGranda, Idruri metallici - AgenBiella, Pianeta Distribuzione Ecotermica Piemontese, AgenBiella, Pianeta, AgenGranda, Ecotermica Piemontese Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

La situazione piemontese: le aziende Alcune delle aziende già operative nel settore dellàutilizzo: APPLICAZIONI Level 1 core technology developers Level 0 components suppliers Level 2 balance of plant makers Level 3 Final Users PEM - Solvay Solexis, Industrie tessili Allemano Metrology, Attas, Giacobini, Belotti Sistemi, IREM, Centro di Cultura per l’ingegneria delle materie plastiche, AEM, AgenBiella, Ecotermica Piemontese, Pianeta, GTT, FIAT, Gruppo Bertone, Merlo, Azimut Benetti, IVECO-IRISBUS MCFC FN Allemano Metrology, Attas, IREM, Giacobini, Belotti Sistemi, AEM SOFC Allemano Metrology, Attas, Giacobini, Belotti Sistemi, IREM, Centro di Cultura per l’ingegneria delle materie plastiche. Edison, Gas Turbine Technologies, AEM Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004

Conclusioni la filiera dell’idrogeno e le tecnologie ad esse connessa rappresentano non solo una speranza per il futuro sistema energetico ma soprattutto un’importante settore industriale nel possibile futuro scenario mondiale Il Piemonte ha ottime potenzialità per candidarsi a ricoprire il ruolo di Regione di Eccellenza per la filiera dell’idrogeno Idrogeno: filiera e tecnologie correlate Torino,16 Giugno 2004