Adaptation of the SEASTAR-WT wind tunnel for the study of incidental releases and testing of H2 and CO2 technologies
Galleria del vento a ciclo aperto caratterizzata da una camera di prova di grandi dimensioni per lo studio di fenomeni e sistemi che operano in campo aperto in condizioni di vento
Il laboratorio SEASTAR WT è una galleria del vento a ciclo aperto caratterizzata da una camera di prova di grandi dimensioni per lo studio di fenomeni e sistemi che operano in campo aperto in condizioni di vento. Il laboratorio è nato per validare modelli CFD di rilascio incidentale di gas in piattaforme petrolifere off-shore. La galleria del vento, sita in Environment Park (Torino – Italy), è a ciclo aperto, consente velocità del vento fino a 8 m/s, è caratterizzata da una zona di prova di grandi dimensioni (larghezza 6 m x altezza 2 m x profondità 6 m) con altezza interna dell'edificio prossima ai 9 metri; oggi può ospitare rilasci di gas inerti oppure di gas infiammabili estremamente diluiti; un adeguamento pianificato per il 2024 permetterà di effettuare rilasci di idrogeno puro e anidride carbonica a supporto degli studi sulla transizione energetica.
Il Laboratorio SEASTAR WT è costituito da:
- Un locale di prova di ampie dimensioni che costituisce la galleria del vento a ciclo aperto;
- Un locale adiacente alla galleria per lo stoccaggio delle bombole del gas utilizzato per le prove sperimentali (rilasci incidentali di gas, fino ad oggi CH4 diluito in aria al 2,2%);
- Una linea gas dotata di sistemi di regolazione e controllo e di protezione per il trasferimento del gas dallo stoccaggio alla zona di prova;
- Un MockUp scala 1:10 di piattaforma oil&gas offshore su cui si realizza la prova di rilascio del gas; il MockUp è dotato sul piano di prova di ostacoli sensorizzati (sensori di concentrazione di gas e velocità del vento);
- Una sala di controllo che ospita i terminali per la gestione della prova e l’impiantistica che consente di gestire la prova e raccogliere i dati dalla sensoristica, nonché gestire le funzioni di sicurezza del laboratorio.
Gli interventi da realizzarsi prevedono la possibilità di realizzare prove di rilascio con idrogeno puro (infiammabile) e anidride carbonica. Tali obiettivi richiedono:
- L’adeguamento del MockUp affinchè non produca inneschi pericolosi durante la prova di rilascio (adeguamento per Zona ATEX 1);
- La realizzazione di nuovi ostacoli sensorizzati per le prove con H2 e CO2;
- La realizzazione di una nuova linea di rilascio gas dedicata all’idrogeno che sarà stoccato presso il bombolaio principale di Environment Park;
- L’adeguamento del locale di prova per gestire in sicurezza le prove con rilascio di gas infiammabile (rilevazione gas, aspirazione a soffitto, potenziamento dei sistemi di protezione)
- La rivisitazione dei sistemi di trasferimento dati e del software di gestione della prova;
Il collegamento del laboratorio alla piattaforma I-Sinergys per la fruizione della registrazione delle prove e dei risultati da remoto.
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La galleria può essere utilizzata, in ambito di ricerca e industriale, per la validazione di modelli di scenari incidentali in geometrie complesse, modelli di inquinamento ambientale in atmosfera e per lo studio di strutture e sistemi che operano in condizioni di vento (droni, pale eoliche, ecc.).
Obiettivo del potenziamento è poter lavorare in galleria per validare modelli di simulazione di rilasci incidentali di H2 e CO2 per le valutazioni di sicurezza delle nuove tecnologie allo studio per la transizione energetica. Il potenziamento consentirà inoltre di perseguire due nuovi obiettivi più specifici: 1) lo studio di nuovi approcci al monitoraggio di perdite di gas da impianti e pipeline mediante l'utilizzo di droni; 2) l'utilizzo della galleria per lo studio degli effetti di interferenza tra le pale nei campi eolici.
Il laboratorio potenziato e il proprio interfacciamento a I-Sinergys consentirà di:
- Trasferire i risulti delle attività sperimentali agli stakeholder esterni o permettere loro di assistere alla sperimentazione, in tempo differito, da posizione remota;
- Proporre le attività sperimentali e i relativi risultati nell’attività didattica svolta per i corsi della Laurea Magistrale e dei Master.
Il laboratorio favorisce la collaborazione interdipartimentale (DENERG, DIATI, DISAT, DIMEAS), la collaborazione con il MASE e con la rete CLYPEA che vede coinvolti i principali enti di ricerca nazionali. Permette di continuare la collaborazione in corso con EC Lyon e riavviare le collaborazioni con il CNR ISAC (Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima) di Torino nonché con le realtà industriali e gli enti pubblici interessati alle tecnologie dell'H2 e della CO2.
Si prevede l’utilizzo del laboratorio potenziato nell’ambito delle attività previste dai progetti EU HYDRA e EU IMAGHYNE gestiti dal prof. M. Santarelli.
- Andrea Carpignano
- Raffaella Gerboni
- Emanuela Bruno
- Annachiara Martini
- Pamella Palmeira de Araùjo