• Comsol multyphisics
• idrogeno (hydrogen)
• serbatoio (tank)
• adsorbimento (adsorbtion)
• carboni attivi (activated carbon)
• M.O.F. (metal-organic framework)

Il seguente studio si inserisce all’interno del progetto Mast3rboost, un progetto europeo che mira a fornire un solido punto di riferimento per lo stoccaggio di idrogeno adsorbito, a bassa temperatura e a bassa compressione, mediante una nuova generazione di materiali ultraporosi; per applicazioni di mobilità, ovvero per veicoli alimentati ad idrogeno, inseguendo così l’obiettivo legato alla decarbonizzazione dei veicoli in Europa. La ricerca inizialmente fornisce un inquadramento generale inerente ai sistemi di stoccaggio di idrogeno, mettendo a confronto i metodi già consolidati con la tecnologia innovativa presa in esame. Sfruttando poi un modello validato in un precedente lavoro di tesi, vengono svolte analisi di fluidodinamica computazionale, mediante il software COMSOL MULTIPHYSICS. Lo studio si basa principalmente sull’analisi mediante simulazioni in campo tridimensionale, di diverse configurazioni della lancia di immissione di idrogeno nel serbatoio, e sul diverso utilizzo di materiale adsorbente nel sistema, andando ad esaminare i parametri chiave del fenomeno, come la mappa di adsorbimento nel serbatoio, ma anche la distribuzione di temperatura, ed ovviamente l’effetto utile descritto dalla massa totale di idrogeno stoccata a fine riempimento, cercando di valutare lo stato di carica del serbatoio rispetto al massimo teorico raggiungibile in funzione della temperatura. Verrà inoltre osservato il diverso comportamento del serbatoio al variare della temperatura in ingresso dell’idrogeno.


The following study is part of the Mast3rboost project, a European project that aims to provide a solid reference point for the storage of adsorbed hydrogen, at low temperature and low compression, through a new generation of ultraporous materials; for mobility applications, so for hydrogen powered vehicles, thus pursuing the goal of decarbonising vehicles in Europe. The research initially provides a general framework for hydrogen storage systems, comparing established methods with this innovative technology. Taking advantage of a validated model in a previous thesis work, computational fluid dynamics analysis is carried out, using the COMSOL MULTIPHYSICS software. The study is based mainly on the analysis by means of simulations in three-dimensional field, of different configurations of the hydrogen injection lance in the tank, and on the different use of adsorbent material in the system, going to examine the key parameters of the phenomenon, such as the adsorption map in the tank, but also the temperature distribution, and of course the useful effect described by the total mass of hydrogen stored at the end of filling, trying to evaluate the state of charge of the tank compared to the theoretical maximum achievable as a function of the temperature. It will also be observed the different behavior of the tank to change the inlet temperature of hydrogen.