"È fondamentale che i risultati delle prove siano riproducibili"
Per garantire un utilizzo sicuro dell'idrogeno, i materiali devono essere sottoposti a prove in condizioni reali. SCIOFLEX Hydrogen GmbH è specializzata proprio in questo, e da diversi anni utilizza le tecnologie di prova di ZwickRoell. Nell'intervista, l'amministratore delegato, il dott. Bernd Schrittesser, parla dei risultati riproducibili delle prove, dei requisiti di sicurezza, della complessità dei sistemi di prova in idrogeno e del motivo per cui i progetti di successo richiedono ben più di una semplice macchina di prova materiali ad alte prestazioni.
Intervista
Signor Schrittesser, lei lavora da diversi anni con una macchina di prova sui materiali di ZwickRoell. Uno sguardo retrospettivo sul progetto con ZwickRoell: Qual è stata la sfida maggiore nell'effettuare le prove sui materiali destinate alle applicazioni in idrogeno e come è stata superata?
La sfida più grande è stata che, all'inizio, non sapevamo con certezza quali prove fossero effettivamente necessarie in quale ambiente, e ancora oggi non conosciamo tutti i dettagli. Il mercato è giovane, dinamico e molto variegato. In questo campo non esiste una soluzione valida per tutti. Ecco perché la configurazione della macchina è stata di per sé un compito impegnativo. ZwickRoell ci ha fornito un'assistenza eccellente, soprattutto nella scelta dei componenti necessari. Questo ci ha permesso di realizzare un sistema di prova che funziona in modo mirato e affidabile.
Cosa l'ha colpita di più di questa collaborazione o della tecnologia di prova utilizzata?
Ciò che mi ha colpito di più è stata la professionalità dimostrata nella nostra collaborazione. I tempi di risposta sono stati rapidi, le domande hanno ricevuto una risposta diretta e si è sempre cercato di trovare soluzioni per il cliente. Sapevo che non si trattava di una macchina di prova standard che basta accendere per poi eseguire una prova dopo l'altra. Si è trattato piuttosto di un processo di sviluppo collaborativo. È proprio per questo che il supporto offerto da ZwickRoell è stato un fattore determinante nella nostra decisione.
"ZwickRoell è il nostro partner di fiducia per le prove in idrogeno, oggi come in futuro."
Leggete il caso di studio completo di Scioflex
Quali requisiti specifici impone la prova in idrogeno ai sistemi di prova e in che modo la macchina utilizzata soddisfa tali requisiti?
I risultati riproducibili rappresentano il fattore più importante nella caratterizzazione dei materiali. Se sottopongo un materiale a una prova e non ottengo risultati riproducibili, non posso fare affidamento sui valori misurati. Le prove in idrogeno comportano numerosi fattori aggiuntivi che influiscono sui risultati: tenuta contro le perdite, cicli di spurgo, celle di carico, estensimetri, sensori di temperatura e altri componenti del sistema. Molti componenti presentano particolari difficoltà quando vengono esposti all'idrogeno. Ecco perché è necessario un sistema di prova affidabile in grado di svolgere questo compito – ed è proprio quello che abbiamo trovato in ZwickRoell.
Quali sono, secondo lei, le differenze principali tra le prove sui materiali tradizionali e quelle effettuate in idrogeno?
Secondo me, le prove materiali tradizionali comprendono, ad esempio, prove di trazione, prove di impatto o semplici misurazioni a fatica. In un ambiente a idrogeno, spesso ci troviamo già nel campo della meccanica della frattura. In quel settore lo sforzo richiesto è notevolmente maggiore, sia in termini di preparazione dei provini, sia per quanto riguarda i sistemi di serraggio, gli estensimetri e le procedure di misurazione. L'idrogeno aumenta ulteriormente e in modo significativo questa complessità. Il gas non influisce solo sul materiale, ma anche sull'intera apparecchiatura di misurazione. Ciò rende il processo di prova molto più complesso, soprattutto quando si tratta di garantire risultati riproducibili.
Che ruolo rivestono la precisione e la riproducibilità nei vostri processi di prova?
Un ruolo centrale. Risultati delle prove riproducibili sono fondamentali per la nostra sopravvivenza. In qualità di laboratorio di analisi, forniamo risultati su cui i nostri clienti devono poter contare. Se i clienti perdono fiducia nei nostri risultati di prova, perdiamo la nostra reputazione. Pertanto, l'attenzione non è rivolta al fatto che un sistema sia più conveniente. Ciò che conta di più è che i risultati siano affidabili.
Quale valore aggiunto specifico apporta la soluzione ZwickRoell alle vostre attività quotidiane?
Il valore aggiunto più importante risiede nell'affidabilità dei risultati delle prove. Non si tratta principalmente di risparmiare energia o di rendere particolarmente veloci le singole fasi del processo. Ciò che conta di più è riuscire a garantire risultati su cui i nostri clienti possano fare affidamento. Ed è proprio questa affidabilità che incide direttamente sulla nostra reputazione. Quando un nuovo cliente collabora con noi e rimane soddisfatto della nostra gestione dei progetti e dei risultati delle prove, spesso ne nasce una collaborazione a lungo termine.
Quali tendenze sta osservando attualmente nel campo delle prove sui materiali per le tecnologie a idrogeno?
Si constata che in molte località europee regna ancora incertezza su quali prove siano effettivamente necessarie in atmosfera di idrogeno. Attualmente molte aziende non effettuano nemmeno prove in atmosfera di idrogeno, ritenendo di poter rappresentare adeguatamente i processi tramite simulazioni o tabelle dei materiali. A nostro avviso, la regione asiatica è nettamente più avanzata sotto questo aspetto. In questo ambito, le prove sui materiali in atmosfera di idrogeno non sono più considerate un "plus", ma una necessità assoluta, indipendentemente dal fatto che si tratti di materie plastiche, elastomeri o metalli.
Secondo lei, quali sviluppi o normative influenzeranno in modo particolare il settore nei prossimi anni?
Quello che mi sembra chiaro è che in futuro l'intelligenza artificiale avrà un ruolo sempre più importante. L'obiettivo è ricavare nuove relazioni dai dati di misurazione. Ad esempio, in futuro si potrebbero individuare correlazioni tra diversi metodi di prova che al momento non sono ancora evidenti. Stiamo inoltre assistendo a una crescente domanda di idrogeno liquido.
Gli impianti di prova dell'idrogeno devono soddisfare requisiti rigorosi in materia di sicurezza e omologazione. Qual è stata la vostra esperienza?
È stato fondamentale coinvolgere fin dall'inizio le autorità competenti e l'ente appaltante. Questo ci ha permesso di chiarire fin dall'inizio i requisiti, quali il documento sulla protezione contro le esplosioni, i valori limite, la progettazione degli ambienti e i requisiti di sicurezza. Allo stesso tempo, va detto che persino le autorità o gli esperti non hanno sempre familiarità con questo tipo di apparecchiature, trattandosi di sistemi altamente specializzati. Ecco perché è importante comunicare fin dall'inizio e affrontare in anticipo il maggior numero possibile di potenziali problemi. Tuttavia, possono sorgere problemi imprevisti – nel nostro caso, ad esempio, nel settore dei sensori a idrogeno.
Un sistema di questo tipo non comprende solo la macchina di prova sui materiali. Quanto è stata complessa l'integrazione totale?
Molto impegnativa, ha richiesto parecchio tempo. Un sistema di prova in idrogeno non è una soluzione plug and play. Oltre alla macchina per le prove sui materiali, devono funzionare in sinergia molti altri componenti: generazione di pressione, compressore, impianto elettrico, sistema di rilevamento dei gas, tubazioni, sistema di alimentazione, allestimento dei locali, pavimentazione antistatica, ventilazione, aspirazione, protezione antiesplosione e approvazione normativa. Erano coinvolte circa dieci o dodici aziende diverse. Anche con una preparazione accurata, è bene tenere presente che, dopo l'installazione, ci vorrà un po' di tempo prima che tutto funzioni correttamente. Consiglierei a tutti di rivolgersi a qualcuno con esperienza in materia.
Come avete gestito gli utenti e gli operatori?
Gli utenti dovrebbero essere coinvolti il prima possibile. Più comprendono come funziona la macchina, più saranno sicuri nell'utilizzare il sistema. Quando si sente un rumore o ha inizio una fase del processo, l'operatore dovrebbe sapere cosa sta succedendo e non provare alcun senso di incertezza. Abbiamo cercato di avvicinare gli utenti all'argomento in modo graduale. C'è sempre un rischio residuo, ma con le conoscenze, la preparazione e procedure chiare si può fare molto per ridurre al minimo i rischi.
Cosa consiglierebbe agli operatori prima della consegna del sistema?
Bisognerebbe approfittare di questa occasione per familiarizzare con il sistema prima che vi venga consegnato. Recatevi sul posto e ponete domande, parlate con i tecnici, osservate le prove preliminari, imparate come sostituire le guarnizioni e acquisite familiarità con i sistemi idraulici, i compressori, le autoclavi e i processi nel loro complesso. Prima ci si impegna e meglio si comprende il sistema, minore sarà la probabilità che gli utenti sviluppino in seguito riserve o diffidenza nei confronti del sistema.
C'è qualche episodio particolare, legato al progetto o a una giornata di prove, che le è rimasto impresso?
Un esempio positivo è stato un progetto realizzato con clienti giapponesi proprio qui nella nostra sede. Nel giro di due giorni abbiamo testato circa 40 provini in plastica in idrogeno. È stato davvero impressionante: sia per quanto riguarda il sistema di misurazione e gli operatori, sia per la sequenza di prove preparata. Allo stesso tempo, il lavoro quotidiano dimostra costantemente quanto siano complessi queste prove. Le nuove specifiche di prova non significano semplicemente caricare un nuovo programma e mettersi al lavoro. Richiede calibrazione, regolazioni e un'attuazione meticolosa. A volte ci sono domande che non hanno ancora una risposta definitiva perché nessuno le ha ancora poste.
Se potesse dare un consiglio a un'azienda che sta muovendo i primi passi nel campo delle prove inidrogeno, quale sarebbe?
Si dovrebbe iniziare con una revisione della letteratura molto approfondita. È necessario capire quali argomenti siano rilevanti e quali requisiti debbano effettivamente essere soddisfatti. Consiglierei inoltre di valutare sin dall'inizio le opportunità di finanziamento, ad esempio per progetti relativi alle infrastrutture o alla deep tech. Il mercato europeo può talvolta procedere a rilento, e può trascorrere un periodo di tempo piuttosto lungo tra l'interesse iniziale, l'aggiudicazione dell'appalto e l'effettuazione delle misurazioni. Chi si avvicina a questa attività con ingenuità finisce presto per sottovalutare lo sforzo richiesto.
Secondo lei, cosa distingue un semplice fornitore di tecnologia da un vero partner nel campo delle prove sui materiali?
Un partner affidabile non si limita a consegnare una macchina. Fornisce assistenza durante l'implementazione, è sempre disponibile a rispondere alle domande e collabora con il cliente per trovare soluzioni. Continuano a presentarsi nuove sfide, soprattutto per quanto riguarda le prove in idrogeno. Ecco perché avete bisogno di un partner che non si limiti a fornire risposte standard, ma che sia anche disposto ad affrontare questioni complesse. È stato proprio questo il fattore decisivo per noi.
