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UNIVERSITA’ DI FIRENZECREAR

ATTIVITÀ DEL “CREAR” NEL ATTIVITÀ DEL “CREAR” NEL SETTORE NO-FOOD SETTORE NO-FOOD

CREARCREARCentro interdipartimentale di Ricerca e Energie Alternative e RinnovabiliCentro interdipartimentale di Ricerca e Energie Alternative e Rinnovabili

Università degli Studi di FirenzeUniversità degli Studi di Firenze

David Chiaramonti, Enrico PalchettiDavid Chiaramonti, Enrico Palchetti

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Corso “Energie Rinnovabili” (Ing.Meccanica e Ing.Ambiente e TerritorioMaster Internazionale Bioenergia ed Ambiente – IMES

(I, PT, UK, USA)

Consorzio Sistemi aGrande Interfase

Dipartimento Scienze e TecnologieAmbientali Forestali

Dipartimento di Economia AgrariaDipartimento di Economia Agrariae delle Risorse Territorialie delle Risorse Territoriali

Centro Interdipartimentale CREAR IngegneriaAgrariaGeologiaChimica

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Attività CREAR settore Biomassa

Coltivazioni dedicate Biomasse agroforestali Produzione di energia termica Cogenerazione Biocombustibili

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GENERAZIONE DI CALORE

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Rifugio La SellettaProg.Europeo (IEE) BIOSOUTH

OVEST: Monte GomitoOVEST: Monte Gomito

EST: Impianto di risalita La SellettaEST: Impianto di risalita La Selletta

NORD:NORD:

Abetone,Abetone,

Impianto Impianto

““La riva”La riva”

SUD:SUD:

CampolinoCampolino

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Rifugio La SellettaProg.Europeo (IEE)

BIOSOUTH

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COGENERAZIONE

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~T 1C 1

P o w e r

C h i l l e r

H e a t E x c

H e a t E x c h a n g .

H e a t

C o l d

~T 1C 1

P o w e r

C h i l l e r

H e a t E x c

M i x e rH e a t

E x c h a n g e r .

C o l d

B i o m a s sF u r n a c e

S t a c k

C C - G T

COMBUSTIONEC R E A R – C e n t r o d i R ic e r c a p e r le E n e r g ie A l t e r n a t iv e e R in n o v a b i l i , c / o D e p a r t m e n t o f E n e r g e t ic s “ S . S t e c c o ” , U n iv . o f F lo r e n c e

I t a l y

T U R B E C R & D S w e d e n

T U G - G r a z U n iv e r s i t y o f T e c h n o lo g y , I n s t i t u t e f o r R e s o u r c e E ffi c ie n t a n d S u s t a in a b le S y s t e m s , r e s e a r c h g r o u p “ T h e r m a l B io m a s s U t i l i s a t io n ”

A u s t r i a

M A W E R A A u s t r i a

I F E U – I n s t i t u t f ü r E n e r g ie - u n d U m w e l t f o r s c h u n g H e id e lb e r g G m b H

G e r m a n y

B a l c k e - D ü r r G e r m a n y

C o o p e r a t iv a A g r ic o la I l F o r t e t o I t a l y

Progetto EuropeoBIO_MGT

4 Paesi EU

7 Partners

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Micro GT

Heat Hexchanger

Pellet Bio Furnace

Exhaust gas to the Cogeneration UnitMicro GT Cyclon

Mixer

GT Internal Combustor fired by NG

BIO_MGT

Externally Fired(Hot Air)

Micro Gas Turbine

Description U.M. MGT_T100 BIO_MGT

Net Electric Power kW 105 92

Efficiency % 30 19

Natural Gas Flow rate kg/s 0.007 0.0048

Biomass Flow rate kg/s - 0.020

Energy Biomass Contribution

% - 51

Exhaust Temperature K 573 650

Exhaust Heat Recovery kW 167 200

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PRODUCT G AS

BIOM ASS

PRODUCT G AS PRO DUCT GAS

AIR

THERM O COUPLE

NO ZZLE

REFRACTORYW ALL

CO M BUSTIO NREDUCTIO NZONE

CYLINDRICALCHAM BER

Gassificazione ad aria, potenza 30-80 kWeGassificatore a letto fisso down draftProduzione di energia elettrica con motori a combustione interna e/o MGTIPT – Scarperia, Mugello – Bando Reg.Tosc., Delibera 700

Gassificazione: Impianti a Gassificazione: Impianti a letto fissoletto fisso

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Gassificazione: Impianti a Gassificazione: Impianti a letto fissoletto fisso

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BIOCOMBUSTIBILI LIQUIDI

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Coltivazione di Girasole Olio di Girasole

Conversione Trattore(Prov.di Firenze)

VALUTAZIONE PRELIMINARE VALUTAZIONE PRELIMINARE TECNICO-ECONOMICATECNICO-ECONOMICA

Progetto “Olio Vegetale” puro

Deutz-Fahr Agroplus

Aspetti criticiAspetti critici : :

1) 1) Produzione Olio (Girasole)

2) 2) Utilizzo Olio di Girasole

3) 3) Utilizzo Olio per tempi lunghi

Fornitori:

Attività finanziata dall’Amministrazione Provinciale di FirenzeAssessorato all’ Ambiente, Agricoltura, Caccia e Pesca

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Progetto Olio Vegetale Puro

Il progetto prevede:Coltivazione Girasole Alto Oleico presso Azienda Agricola Istituto

Tecnico Agrario (e successivamente Azienda Agricola Cesare e Cesara Buonamici)

RaccoltaValutazione produttivitàUtilizzazione olio di girasole (da fornitore in Provincia di Firenze) per

alimentazione trattore modificato Valutazioni preliminari qualitative e quantitative

Utilizzazione di lungo termine olio vegetale per valutazioni di affidabilità

Verifica depositi iniettori, affidabilità sistema di alimentazione, prestazioni

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È estratto a caldo e sottoposto a raffinazioni (costoso) Contiene fosfolipidi (peggioramento della combustione ed

otturazione degli iniettori) Proviene da filiere agricole ad elevato impatto ambientale

(contrasto etico)

L’olio di girasole attualmente presente in commercio

Occorre quindi produrre semi ed estrarre l’olio al fine di usarlo come combustibile

L’estrazione può avvenire anche in piccoli impianti consortili (esempio tedesco)

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••Fornire le basi tecnico-scientifiche per la produzione e l'utilizzo di bio-carburante a basso costo proveniente da fonti totalmente rinnovabili;

•Diffondere le tecniche di produzione di colture non alimentari che possano fornire delle valide alternative alle tradizionali colture introdotte e supportate dalla vecchia politica economica dell'Unione Europea;

•Favorire la circolazione della tecnologia di conversione dei motori diesel, soprattutto di tipo agricolo;

•Ridurre il consumo di combustibile fossile attuando le direttive dettate dal protocollo di Kyoto sull'emissione di gas serra.

OBIETTIVI FINALI

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I VANTAGGI DEL PPO

Emissioni del PPO in confronto con il diesel

Carbon Monoxyde (CO) minus 50% Carbondioxide (CO2) minus 100% Hydrocarbons (HC) minus 40% Nitrogen oxide (NOx) plus/minus 5% depending on vehicle type Soot part minus 50%, not carcinogenic Sulphur free L’assoluta mancanza di solfuri nell’olio vegetale può contribuire a ridurre le piogge acide e la forte riduzione del particolato potrebbe ovviare a molti dei problemi legati all’inquinamento urbano. Inoltre, in caso di perdite nell’ambiente, il PPO è totalmente biodegradabile e non esplosivo

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Flash Pyrolysis (FORTUM, VTT)

Contract no ENK5-CT-2002-00690

A New Competitive Liquid Biofuel for Heating - COMBIO

COMBIOPROJECTPARTNERSHIP

VTTCSGI, UNIV.FLOR.FORTUM OIL&GASFORTUM VÄRMEVAPO OYISTITUTO MOTORIETA

0 1 2 3 4ELAPSED TIM E (sec)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

TE

MP

ER

AT

UR

E

(°C

)

POPO/LFO

Reference T

SINGLE DROPLET COMBUSTION

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RETI EUROPEE ED ASSOCIAZIONI

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MINISTERO DELL'ISTRUZIONE, DELL'UNIVERSITÀ E DELLA RICERCA - MIUR

.B.A.U.M Consult GmbH : coordinatore del sottoprogetto "Training" all’interno del 6° programma quadro RTD IP "Combustibili Renewable Fuels for Advanced Power Trains (RENEW) ", il più esteso progetto finanziato nell’ambito del 6° programma quadro dell’Unione Europea sui bio-carburanti (31 partner, 19,8 mil Euro).

Insitut fur Energie-und Umwelttechnik (IEU): L’attività principale negli ultimi anni di attività è stata la ricerca sull'uso di oli vegetali e sulla coltivazione di piante oleaginose. la progettazione e costruzione di impianti di spremitura semi oleosi

Vereinigte Werkstatten fur Planzenoltechnologie (VWP): svolge attività di ricerca e sviluppo sull’applicazione degli oli vegetali puri in agricoltura e per usi tecnici, possiede inoltre 7 brevetti nel campo dei motori di combustione

University of Rostock; Agrar- und Umweltwissenschaftliche Fakultät; Institut für Landnutzung; Rostock.

Progetto per l’Internazionalizzazione del sistema universitario: cooperazione Italo-Tedesca

PARTNER TEDESCHI

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Attività CREAR/Membri in Reti e Associazioni

WP Leader “Education” in THERMALNETThermalNet è la rete Europea (IEE) che riunisce i precedenti

Network su combustione (CombNet) Gassificazione (GasNet) e Pirolisi (PyNe) di biomassa

Membro Consiglio Direttivo ISES-Italia