Fornire un ecosistema verde

Rendere l'idrogeno verde un combustibile facilmente disponibile richiede la rapida costruzione di impianti di produzione. Aziende come Plug Power stanno contribuendo a fare da apripista, creando un ecosistema end-to-end per l'idrogeno verde. In questo contesto, la fornitura efficace di idrogeno a sufficienza si basa su grandi compressori alternativi, motivo per cui Plug Power ha stretto una partnership con Burckhardt Compression , fornitore leader di soluzioni di compressione per applicazioni sostenibili, per fornire attrezzature specializzate per i nuovi progetti.

Plug Power e Burckhardt Compression hanno unito le forze per realizzare progetti sull'idrogeno.

L'idrogeno verde viene prodotto dall'acqua scindendo le molecole di idrogeno e ossigeno mediante elettrolisi. Questo processo è alimentato da fonti di energia rinnovabili come il sole, l'eolico o l'idroelettrico e, quando il gas risultante viene utilizzato in un sistema di celle a combustibile, l'unica emissione è acqua. Di conseguenza, l'idrogeno verde promette di decarbonizzare l'industria , i veicoli e il modo in cui produciamo carburante. C'è però un problema: l'idrogeno è un gas incredibilmente leggero, il che rende difficile fornirlo nelle quantità necessarie al consumatore. Pertanto, deve essere compresso o, come in questo caso, addirittura liquefatto prima del trasporto alle stazioni di rifornimento .

Grande efficienza per grandi apparecchiature

"Per movimentare grandi quantità di idrogeno in modo efficiente, i compressori ad anello sono una scelta migliore rispetto a quelli centrifughi", ha affermato Oliver Franz, responsabile vendite H2 per la divisione Mobility & Energy di Burckhardt Compression. "I nostri progetti offrono un'efficienza leader del settore, il che rappresenta un vantaggio soprattutto in un progetto di energia rinnovabile, in cui è fondamentale massimizzare la produzione rispetto all'energia consumata".

Considerando questo, Plug Power si è rivolta a Burckhardt Compression per la fornitura di un'ingente quantità di compressori a pistoni per H2 in un ordine graduale, a supporto della costruzione di numerosi nuovi impianti di liquefazione dell'idrogeno . La prima fase di fornitura di compressori ha richiesto al team di Burckhardt Compression negli Stati Uniti di aumentare rapidamente la propria capacità produttiva.

"Gestiamo uno stabilimento a Waller, in Texas, da otto anni e l'assemblaggio in loco dei compressori a pistoni necessari per il progetto ha richiesto un ampliamento . Ogni compressore pesa più di 91 tonnellate, superando la capacità della nostra gru. Oltre agli aggiornamenti delle attrezzature, avevamo anche bisogno di rafforzare il nostro team", ha affermato Michael Ciambella, Responsabile Ingegneria e Produzione Compressori.

Aumentare la capacità e la competenza

L'accelerazione dell'assemblaggio dipendeva dalla capacità di spostare un compressore completamente assemblato per consentire l'esecuzione parallela degli assemblaggi. Burckhardt Compression ha investito in un sistema di gru a portale idraulico con una capacità di sollevamento di 450 tonnellate, che avrebbe consentito lo spostamento lento e sicuro dei compressori all'interno dell'officina. L'azienda ha collaborato con esperti per l'installazione e la supervisione di tutti i sollevamenti durante il progetto.

Gli investimenti hanno pagato dividendi.

"Siamo riusciti ad aumentare del 50% la nostra capacità di assemblaggio presso Waller, il che ci ha permesso di completare efficacemente la prima fase di produzione dei compressori e tutte le successive", ha affermato Ciambella. "I tempi di assemblaggio per ciascun compressore sono stati ridotti da sei a quattro settimane, e in alcuni casi siamo riusciti a consegnare anche più velocemente. Siamo riusciti a completare la prima fase con tre giorni di anticipo rispetto al previsto, senza alcun incidente di sicurezza".

Undici nuovi membri del team si sono uniti al team, tra cui un consulente e un responsabile di progetto con 20 anni di esperienza in progetti di compressori. Essendo un'azienda globale, il team statunitense ha ricevuto anche una formazione da un esperto svizzero di Burckhardt Compression, che è rimasto in azienda per sei settimane per garantire il trasferimento del know-how per le attività di assemblaggio. I componenti per i compressori sarebbero stati prodotti in Svizzera e consegnati al team negli Stati Uniti.

Progettato specificamente per l'idrogeno

Burckhardt Compression è riuscita a progettare un compressore a pistoni a secco con un regime di giri altamente variabile per soddisfare esattamente le esigenze del cliente. Ciò consentirà agli operatori di adattare le prestazioni del compressore ai requisiti di processo senza sprechi di energia.

"Si tratta di un design a secco per garantire che l'olio lubrificante non possa contaminare l'idrogeno e ridurre la qualità del carburante", ha affermato Ciambella. "Con pistoni di grande diametro per il primo stadio, si genera molto calore dovuto alle forze di attrito, quindi la fascia di supporto deve essere in grado di resistere a questo calore e garantire una lunga durata. Utilizziamo materiali polimerici proprietari sviluppati internamente. Questo consente oltre un anno di funzionamento prima che sia necessaria la manutenzione, il che è insuperabile in termini di tempo di attività".

I pistoni dal peso ridotto sono stati progettati pensando al risparmio energetico, garantendo comunque una resistenza sufficiente per comprimere l'idrogeno. Le camere del compressore sono dotate di una tasca fissa, che può espandersi per aumentare lo spazio interno. Un sistema di tenuta a pressione appositamente sviluppato contribuisce ulteriormente a una maggiore durata. In definitiva, la filosofia di progettazione è quella di trovare il punto ottimale in termini di temperatura del gas e capacità produttiva richiesta dal cliente.

È inclusa anche una soluzione di monitoraggio degli esperti digitali PROGNOST Systems di Burckhardt Compression. Una suite di sensori fornisce costantemente dati sulle prestazioni delle valvole di aspirazione e di scarico, sulle temperature dei cuscinetti e sulla caduta dello stelo. Di conseguenza, gli operatori possono monitorare le condizioni delle apparecchiature e prevedere eventuali interventi di manutenzione preventiva necessari, migliorando i tempi di attività.

Grande competenza per un nuovo mercato

Nel primo trimestre del 2024, Burckhardt Compression ha consegnato con successo il primo ordine e ha altri progetti in corso. Grazie all'espansione del team e degli impianti, questa partnership ha permesso a Burckhardt Compression di essere all'avanguardia nella produzione di idrogeno .

Un fattore significativo per il successo di questa partnership è stata la prontezza del servizio di Burckhardt Compression e la sua flessibilità di operare sia all'interno che all'esterno del Paese, grazie alla vasta presenza negli Stati Uniti. Questa capacità ha infuso fiducia in Plug Power, spingendola a optare per la "nuova" soluzione tecnica. La capacità di Burckhardt Compression di fornire servizi affidabili ed efficienti, unita all'impegno per la soddisfazione del cliente, ha svolto un ruolo cruciale nel successo di questi progetti.

"Abbiamo 175 anni di esperienza nel settore dei compressori e oltre 50 anni di esperienza nell'idrogeno, quindi possiamo offrire una grande competenza a un mercato relativamente giovane", ha affermato Ciambella. "I nostri prodotti supportano l'intera catena del valore dell'idrogeno, dalle operazioni di produzione fino al piazzale. Burckhardt Compression supporta anche i compressori di terze parti con soluzioni di modernizzazione, servizi personalizzati e ricambi replicati ad alta velocità. Siamo certi che la qualità del nostro lavoro parli da sola e che possiamo continuare a sostenere progetti di energia rinnovabile di importanza storica come questo".

"Sebbene la transizione energetica offra opportunità entusiasmanti, le sfide che presenta possono essere scoraggianti per i nostri clienti. Grazie alla cultura di vicinanza al cliente all'interno di Burckhardt Compression (US), Inc., ci impegniamo a fornire le migliori soluzioni aziendali per i nostri partner come Plug Power. Il completamento con successo della prima fase di installazione è un'eccellente testimonianza della collaborazione con i clienti, della leadership di prodotto, della competenza tecnica e della capacità progettuale di Burckhardt Compression. Siamo estremamente entusiasti dei nostri prodotti e servizi collaudati a supporto di un futuro energetico sostenibile ", ha affermato Annie Savarimuthu, Vicepresidente della Divisione Sistemi di Burckhardt Compression (US) Inc.