EOS è entrata a far parte del consorzio MAT-H2, un’iniziativa industriale e scientifica dedicata allo sviluppo di materiali, rivestimenti e processi produttivi adatti all’impiego dell’idrogeno.
L’ingresso dell’azienda tedesca, annunciato il 30 luglio 2026, introduce nel progetto competenze specifiche nella produzione additiva dei metalli, nella caratterizzazione delle polveri e nello sviluppo di parametri di processo per componenti destinati ad applicazioni industriali complesse.
MAT-H2 riunisce aziende attive nella produzione di acciai, componenti, sistemi energetici, rivestimenti e attrezzature per il trasporto dei fluidi. A queste si affiancano organizzazioni di ricerca incaricate di studiare il comportamento dei materiali in presenza di idrogeno.
L’obiettivo non consiste soltanto nel selezionare leghe già disponibili, ma nel costruire una base tecnica che consenta di progettare, produrre e qualificare componenti capaci di mantenere nel tempo resistenza, tenacità e affidabilità.
La partecipazione di EOS amplia il campo di studio verso componenti metallici realizzati mediante stampa 3D, una tecnologia che può produrre strutture interne, canali e geometrie difficili da ottenere con fusione, forgiatura e lavorazioni meccaniche convenzionali.
Un progetto guidato da VTT e inserito nell’ecosistema WISE
MAT-H2 è un progetto di co-innovazione guidato da VTT Technical Research Centre of Finland e cofinanziato da Business Finland.
Il progetto è stato costituito nell’ambito di WISE, acronimo di Wide and Intelligent Sustainable Energy, il programma coordinato dal gruppo tecnologico finlandese Wärtsilä per sviluppare soluzioni destinate alla produzione energetica a basse emissioni.
WISE è un programma quinquennale avviato nel 2024 e sostenuto da investimenti pubblici e privati. Wärtsilä ha previsto un impegno di circa 100 milioni di euro, mentre i partner dell’ecosistema dovrebbero investire complessivamente circa 200 milioni di euro.
Business Finland ha destinato 20 milioni di euro al programma WISE e può finanziare i progetti dei partner con ulteriori risorse fino a 50 milioni di euro.
L’ecosistema comprende più di 200 imprese, università, organizzazioni industriali e centri di ricerca finlandesi. Il modello adottato da Business Finland affida a una grande impresa il compito di costruire una rete capace di trasformare i programmi di ricerca in prodotti, impianti e servizi commercializzabili.
All’interno di questa struttura, MAT-H2 si concentra su uno dei problemi che limitano l’impiego dell’idrogeno: la disponibilità di materiali sufficientemente affidabili e, nello stesso tempo, economicamente sostenibili.
Le aziende e gli enti che partecipano a MAT-H2
Il consorzio comprende EOS, Wärtsilä, Neste, Nordic Tank, Teknos, SSAB, Bumax e SP Stainless. I partner scientifici sono VTT Technical Research Centre of Finland e l’Università di Oulu.
La composizione del gruppo copre una parte estesa della filiera dell’idrogeno.
Wärtsilä sviluppa motori, centrali elettriche e sistemi energetici destinati anche all’impiego di combustibili alternativi. Nel giugno 2026 l’azienda ha avviato in Spagna la validazione di un motore di grandi dimensioni alimentato al 100% con idrogeno, destinato a una dimostrazione collegata alla rete elettrica.
Neste opera nel settore della raffinazione e dei combustibili rinnovabili e rappresenta nel consorzio il punto di vista degli impianti di processo, della produzione di combustibili e delle infrastrutture industriali.
SSAB mette a disposizione competenze nella produzione e nello sviluppo degli acciai. La scelta della composizione, dei trattamenti termici e delle microstrutture è determinante per limitare la fragilità provocata dall’idrogeno.
Bumax produce elementi di fissaggio in acciaio inossidabile ad alte prestazioni. Bulloni, dadi e sistemi di collegamento possono essere sottoposti a carichi elevati e rappresentano punti sensibili nelle apparecchiature in pressione.
SP Stainless opera nella fornitura e lavorazione di acciai inossidabili e leghe resistenti alla corrosione. Il suo contributo può riguardare la selezione dei materiali, la lavorabilità, le saldature e il comportamento dei semilavorati.
Teknos sviluppa rivestimenti industriali per tubazioni, serbatoi e infrastrutture energetiche. I rivestimenti possono limitare la corrosione e proteggere le superfici esterne, ma devono essere valutati nelle condizioni operative specifiche delle reti dell’idrogeno.
Nordic Tank produce serbatoi e sistemi per il trasporto di liquidi e sostanze chimiche. L’esperienza dell’azienda permette di verificare le soluzioni su strutture saldate, recipienti e apparecchiature utilizzate nella logistica industriale.
VTT coordina le attività scientifiche e di validazione, mentre l’Università di Oulu contribuisce con competenze sulle interazioni tra idrogeno e materiali, sulla metallurgia e sui metodi di caratterizzazione.
EOS introduce la produzione additiva metallica nella struttura del progetto. Il suo compito riguarda lo sviluppo dei materiali, la definizione dei parametri di stampa, l’analisi delle microstrutture e la realizzazione di componenti progettati per applicazioni concrete.
Perché l’idrogeno mette sotto pressione i materiali metallici
L’idrogeno è l’elemento più leggero e possiede dimensioni atomiche molto ridotte. Questa caratteristica gli consente di penetrare nei metalli e diffondersi attraverso la loro struttura cristallina.
La presenza di idrogeno può ridurre la capacità di deformazione del materiale, favorire l’innesco delle cricche e accelerarne la propagazione. Il fenomeno è conosciuto come fragilità o infragilimento da idrogeno.
Il componente può continuare a mostrare una resistenza apparentemente adeguata durante le prove convenzionali, ma perdere duttilità e tenacità quando viene esposto all’idrogeno sotto pressione e sottoposto a carichi ciclici.
Il rischio dipende da numerosi fattori: composizione della lega, microstruttura, temperatura, pressione, concentrazione dell’idrogeno, velocità di deformazione, presenza di difetti, tensioni residue e condizioni superficiali.
Le zone saldate richiedono un’attenzione particolare. La saldatura modifica localmente la microstruttura e produce una zona termicamente alterata che può comportarsi in modo diverso rispetto al materiale di base.
Porosità, inclusioni, discontinuità e cricche iniziali possono diventare punti di concentrazione delle tensioni. In presenza di idrogeno, questi difetti possono ridurre la vita utile di tubazioni, serbatoi, valvole, elementi di fissaggio e componenti dei motori.
MAT-H2 intende quindi valutare non soltanto i materiali nella loro forma nominale, ma anche saldature, superfici, rivestimenti e processi di produzione.
Il problema della densità e delle elevate pressioni
La diffusione dell’idrogeno non è l’unica difficoltà tecnica. L’idrogeno possiede una densità volumetrica molto bassa rispetto ai combustibili liquidi tradizionali.
Per immagazzinare quantità energeticamente significative è necessario comprimerlo ad alte pressioni, liquefarlo a temperature criogeniche oppure convertirlo in altri vettori, come ammoniaca, metanolo e combustibili sintetici.
Ogni soluzione introduce requisiti specifici.
I sistemi ad alta pressione devono sopportare carichi meccanici elevati e numerosi cicli di riempimento e svuotamento. L’idrogeno liquido richiede temperature vicine a −253 °C, che modificano il comportamento meccanico dei metalli e dei materiali di tenuta.
Ammoniaca e metanolo presentano problemi differenti legati a corrosione, compatibilità chimica, tossicità e condizioni di combustione.
Per questa ragione il consorzio MAT-H2 non limita il proprio lavoro al contatto con l’idrogeno puro. Il progetto vuole sviluppare materiali e componenti capaci di resistere anche ad altre sostanze coinvolte nella produzione, nel trasporto e nell’utilizzo dei derivati dell’idrogeno.
Il contributo della produzione additiva
La produzione additiva può offrire vantaggi nella realizzazione di componenti per motori, elettrolizzatori, scambiatori di calore, reattori e sistemi di trattamento dei combustibili.
Le tecnologie di fusione laser a letto di polvere utilizzate da EOS producono il componente attraverso la fusione selettiva di sottili strati di polvere metallica.
Il processo consente di integrare canali interni, alleggerimenti, superfici di scambio termico e geometrie ottimizzate per la distribuzione dei fluidi. Più parti prodotte separatamente possono essere riunite in un solo componente, riducendo saldature, guarnizioni e collegamenti.
La riduzione delle giunzioni può migliorare l’affidabilità di un sistema destinato all’idrogeno, perché ogni saldatura o interfaccia rappresenta un possibile punto di perdita o di concentrazione delle tensioni.
Un componente monolitico non è però automaticamente più sicuro. Deve essere progettato considerando le caratteristiche della lega, la direzione di costruzione, le tensioni residue, la rugosità delle superfici e gli eventuali difetti interni generati durante la stampa.
EOS potrà utilizzare MAT-H2 per studiare questi aspetti in collaborazione con aziende che dispongono di casi industriali reali.
Microstrutture diverse rispetto ai materiali convenzionali
Un metallo prodotto mediante fusione laser non possiede necessariamente la stessa microstruttura di un materiale forgiato, laminato o fuso.
Durante la stampa 3D il materiale viene sottoposto a cicli molto rapidi di fusione e solidificazione. Questi cicli possono generare grani orientati, strutture cellulari, tensioni residue e distribuzioni degli elementi di lega differenti da quelle ottenute con i processi convenzionali.
Le caratteristiche create dalla stampa possono migliorare alcune proprietà, ma peggiorarne altre. La resistenza alla fragilità da idrogeno non può quindi essere dedotta esclusivamente dalla composizione chimica nominale della lega.
Le ricerche condotte sugli acciai inossidabili stampati in 3D mostrano risultati differenti in funzione del materiale, dei parametri di processo e dei trattamenti successivi.
Alcune microstrutture prodotte mediante fusione laser possono ostacolare la propagazione delle cricche. In altri casi, fasi fragili, porosità o tensioni residue possono aumentare la sensibilità all’idrogeno.
I risultati devono essere verificati per ogni combinazione di materiale, processo e applicazione. È proprio questo passaggio dalla valutazione generica alla qualificazione industriale che EOS intende affrontare all’interno di MAT-H2.
Il ruolo dei trattamenti successivi alla stampa
La fase di stampa rappresenta soltanto una parte del processo produttivo.
I componenti metallici possono essere sottoposti a distensione termica, trattamento in soluzione, invecchiamento, pressatura isostatica a caldo e lavorazioni meccaniche.
La pressatura isostatica a caldo può ridurre la porosità interna applicando contemporaneamente temperatura e pressione. I trattamenti termici modificano la microstruttura e riducono le tensioni residue, mentre la lavorazione meccanica migliora le superfici funzionali.
Anche la rugosità è rilevante. Le superfici prodotte direttamente mediante fusione laser presentano irregolarità e particelle parzialmente fuse che possono agire come punti di innesco per cricche da fatica.
Nel caso di componenti attraversati da idrogeno, le superfici interne possono essere difficili da raggiungere con utensili convenzionali. Diventa quindi necessario studiare processi di finitura chimica, elettrochimica o fluidodinamica.
MAT-H2 può permettere a EOS di confrontare diverse sequenze produttive, stabilendo quali trattamenti siano necessari e quali possano essere eliminati senza compromettere la sicurezza.
Dalla polvere metallica alla caratterizzazione del componente
La qualificazione parte dalla polvere utilizzata nella macchina.
Dimensione delle particelle, composizione chimica, presenza di ossigeno, distribuzione granulometrica e capacità di scorrimento influenzano la stabilità del processo e la densità finale del componente.
La polvere può essere analizzata prima della costruzione, dopo il riciclo e durante il suo impiego ripetuto. Una variazione della composizione superficiale delle particelle può modificare il bagno di fusione e le proprietà del materiale.
Dopo la stampa è necessario controllare densità, porosità, microstruttura, durezza, resistenza meccanica e tenacità.
Le tecniche utilizzabili comprendono microscopia ottica, microscopia elettronica a scansione, diffrazione a raggi X, tomografia computerizzata e analisi metallografica.
I campioni devono poi essere esposti all’idrogeno in condizioni rappresentative dell’applicazione finale. Le prove possono includere trazione a bassa velocità, fatica, propagazione delle cricche, pressione ciclica e analisi della quantità di idrogeno assorbita dal materiale.
Il valore industriale del progetto dipenderà dalla capacità di collegare i parametri della macchina e della polvere al comportamento del componente durante l’esercizio.
Progettare componenti specifici per l’idrogeno
Uno dei vantaggi della stampa 3D è la possibilità di riprogettare un componente invece di limitarsi a riprodurre la forma esistente.
Un collettore può essere realizzato con percorsi interni più fluidi, riducendo le perdite di pressione e le zone di ristagno. Uno scambiatore può integrare una superficie più ampia in un volume ridotto. Un bruciatore può distribuire il combustibile attraverso una rete di aperture difficili da ottenere mediante foratura.
La progettazione deve comunque evitare pareti troppo sottili, variazioni improvvise di sezione e punti nei quali le tensioni si concentrano.
Per i componenti in pressione, la libertà geometrica deve essere accompagnata da modelli di calcolo, prove meccaniche e procedure di qualificazione.
La collaborazione con Wärtsilä, Neste, Nordic Tank e gli altri partner consentirà a EOS di lavorare su casi applicativi legati a motori, apparecchiature di processo, trasporto e stoccaggio.
Acciai, rivestimenti e giunzioni restano centrali
La produzione additiva non sostituirà tutte le tecnologie utilizzate nelle infrastrutture dell’idrogeno.
Tubazioni di grande diametro, serbatoi, strutture saldate e reti di distribuzione continueranno a utilizzare acciai prodotti mediante laminazione, estrusione e forgiatura.
Il contributo di SSAB sarà quindi importante per valutare acciai con un equilibrio adeguato tra resistenza, saldabilità e comportamento in presenza di idrogeno.
Bumax e SP Stainless permetteranno di analizzare collegamenti, elementi di fissaggio, componenti lavorati e leghe inossidabili.
Teknos potrà studiare rivestimenti per proteggere superfici esterne e interne. I rivestimenti non eliminano la necessità di scegliere il materiale corretto, ma possono ridurre la corrosione e prolungare la durata delle infrastrutture.
Nordic Tank porterà il punto di vista delle apparecchiature saldate e dei sistemi di trasporto, dove sicurezza, manutenzione e costi devono essere valutati nell’intero ciclo di vita.
Una piattaforma per trasferire la ricerca all’industria
Il principale risultato atteso da MAT-H2 non è una singola lega o un solo componente.
Il consorzio punta a creare un portafoglio di materiali, rivestimenti e tecnologie produttive qualificabili per l’impiego industriale. Questo richiede metodi condivisi di prova, dati confrontabili e procedure capaci di essere replicate da aziende differenti.
Le informazioni generate potranno aiutare i progettisti a scegliere i materiali sulla base delle condizioni operative e non soltanto delle proprietà riportate nelle schede tecniche.
Le aziende potranno ridurre il rischio di selezionare una lega non adatta, limitare i costi delle prove ripetute e abbreviare il passaggio dal prototipo alla produzione.
Per EOS, il progetto rappresenta anche l’occasione di definire percorsi di qualificazione specifici per la produzione additiva in ambiente idrogeno.
La possibilità di collegare polvere, parametri di stampa, trattamento termico e prestazioni finali può diventare un elemento decisivo per introdurre componenti stampati in sistemi regolamentati e sottoposti a pressione.
Il mercato dell’idrogeno ha bisogno di componenti affidabili
La domanda mondiale di idrogeno ha raggiunto circa 97 milioni di tonnellate nel 2023, ma una parte consistente viene ancora prodotta attraverso processi basati sui combustibili fossili.
La crescita dell’idrogeno rinnovabile richiederà elettrolizzatori, compressori, tubazioni, terminali, serbatoi, valvole e impianti di conversione.
L’Unione europea ha fissato per il 2030 un obiettivo complessivo di 20 milioni di tonnellate di idrogeno rinnovabile, suddivise tra produzione interna e importazioni.
La costruzione degli impianti non dipenderà soltanto dalla disponibilità di energia rinnovabile. Serviranno materiali capaci di garantire durate prevedibili e costi compatibili con l’espansione delle infrastrutture.
Secondo le stime richiamate da Wärtsilä, la filiera dell’idrogeno potrebbe contribuire all’economia finlandese con un valore fino a 34 miliardi di euro all’anno entro il 2035 e generare più di 60.000 posti di lavoro nello sviluppo tecnologico e nella produzione di infrastrutture.
Si tratta di proiezioni legate alla capacità della Finlandia di utilizzare elettricità a basse emissioni, competenze metallurgiche e una rete industriale orientata all’esportazione.
L’ingresso di EOS amplia il campo di applicazione di MAT-H2
Con l’adesione di EOS, il consorzio MAT-H2 integra la stampa 3D metallica in una filiera che comprende produttori di acciaio, rivestimenti, sistemi energetici, recipienti, componenti e attività di ricerca.
Il contributo dell’azienda non consiste soltanto nella fornitura di macchine. EOS mette a disposizione competenze nello sviluppo delle leghe, nella gestione delle polveri, nella caratterizzazione delle microstrutture e nella progettazione di componenti destinati alla produzione.
La collaborazione con VTT e l’Università di Oulu potrà chiarire in quali condizioni la produzione additiva offre vantaggi rispetto ai processi tradizionali e quali trattamenti siano necessari per garantire la resistenza all’idrogeno.
L’obiettivo è trasformare risultati di laboratorio in componenti utilizzabili in motori, impianti energetici, apparecchiature di processo e infrastrutture.
MAT-H2 parte quindi da un problema meno visibile rispetto alla produzione dell’idrogeno, ma determinante per la sua diffusione: la capacità dei materiali di mantenere le proprie prestazioni durante anni di esposizione, pressione e cicli di carico.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI)
