Direzione Trasferimento Tecnologico

Settori applicativi

Problema da risolvere

HYDREX si propone di coprire aspetti di ricerca attualmente mancanti nel panorama europeo, ma necessari per supportare il progetto di un reattore a fusione o di un LMFR. Al momento, esistono tecnologie e processi impiegati industrialmente per la purificazione dei gas (ad esempio per la rimozione del vapor d'acqua e altre impurità quali CO2 e H2S dal gas naturale); tali processi e tecnologie devono essere adeguatamente qualificati per poter essere utilizzati nei reattori a fusione e fissione, in condizioni operative pertinenti.

Descrizione

HYDREX è stato costruito per condurre campagne sperimentali su due diverse tipologie di processo. La prima, si propone di studiare la rimozione dell'idrogeno (simulante il trizio) dal gas elio, utilizzato nei reattori a fusione come refrigerante. In questa modalità di funzionamento, denominata adsorbimento, l'impianto funziona come un circuito chiuso in cui un compressore ha lo scopo di far circolare l'elio. Il gas contenuto nel circuito è pressurizzato. Un flusso d'idrogeno è iniettato nel gas elio, andando a formare una miscela la cui composizione (concentrazione di H2) può essere regolata. La miscela entra in due contenitori di materiali ossidatori nei quali l'idrogeno è convertito in acqua. La miscela He/H2O entra quindi in un contenitore di setacci molecolari che estraggono l'acqua dall'elio. L'acqua è continuamente introdotta nel flusso d'elio finché non si raggiunge la saturazione dei setacci molecolari. Nella modalità di adsorbimento è possibile qualificare le prestazioni di differenti materiali ossidatori e setacci molecolari, variando le condizioni operative. Nella seconda, l'impianto lavora come un circuito aperto e si propone di studiare l'efficienza del processo di rigenerazione dei setacci molecolari, al variare delle condizioni operative. In questa modalità di funzionamento, detta rigenerazione, che avviene a bassa pressione, l'elio, proveniente da un pacco bombole, dopo essere stato riscaldato entra nel contenitore dei setacci molecolari, anch'esso opportunamente riscaldato. Il flusso di elio caldo ha la capacità di estrarre l'acqua trattenuta nei setacci molecolari, La miscela He/H2O può quindi essere scaricata in atmosfera oppure essere indirizzata a un letto riducente che si basa sull'impiego di leghe metalliche, e che sono attualmente considerati la tecnologia di riferimento per trasformare acqua triziata in gas triziato; l'impianto consente di valutare le prestazioni della lega metallica utilizzata al variare delle condizioni operative.

Gruppo di ricerca coinvolto