Progetto cluster Energie Rinnovabili

REPUBBLICA ITALIANA

Cagliari, 7 marzo 2014

Giornata di presentazione

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Laboratorio Tecnologie solari a concentrazione e

Idrogeno da FER

prof. ing. Giorgio Cau - responsabile scientifico

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realizzare un’interfaccia tra il sistema della ricerca specialistica pubblica e privata e quello delle imprese operanti nel settore delle tecnologie delle energie rinnovabili e dell'idrogeno.

Missione del Laboratorio

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Il Laboratorio tecnologie solari a concentrazione e idrogeno da FER svolge attività di ricerca, sviluppo e trasferimento tecnologico nei seguenti settori principali di riferimento:

• impianti solari a concentrazione di piccola e media taglia,

• generazione di energia elettrica e di idrogeno da FER,

• generazione di energia elettrica e cogenerazione tramite celle a combustibile,

• sistemi innovativi per l’accumulo di energia termica e di idrogeno

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Struttura del Laboratorio

• studi sulle tecnologie di concentrazione della radiazione solare,

• studi sui sistemi innovativi di accumulo dell’energia termica,

• studi sui fluidi termovettori e sui materiali per l’accumulo termico,

• studi e valutazioni su radiazione solare e caratteristiche meteo nel territorio regionale,

• studi sui cicli termodinamici e sulle prestazioni di impianti CSP e sulle loro possibili integrazioni con altri impianti a fonti rinnovabili.

Sezione “Tecnologie del solare a concentrazione”:

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Progetto Ottana (CSP – CPV)

Ottenuto parere positivo per la V.I.A. (D.G.R. 20/33 15mag2012)

Conclusa la gara d’appalto per la progettazione esecutiva e la costruzione

Progetto Tortolì (CSP – impianto di depurazione)

Conclusa la progettazione definitiva

Progetto Villacidro (CSP – impianto trattamento RSU)

Conclusa la progettazione preliminare

Ottenuto parere positivo UTR

La sezione è inoltre coinvolta, con tutto il Cluster, nel progetto per la realizzazione e la sperimentazione di tre impianti CSP di piccola taglia localizzati nei siti industriali di Ottana, Tortolì e Villacidro.

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Sezione “Tecnologie energetiche dell'idrogeno da FER e delle celle a combustibile”:

Struttura del Laboratorio

• sperimentazione di un impianto per la produzione e l'accumulo di idrogeno,

• utilizzo delle tecnologie dell’idrogeno e delle celle a combustibile per lo stoccaggio dell’energia prodotta dalla microgrid dei Laboratori,

• sviluppo di modelli di gestione di microgrid isolate.

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• design e caratterizzazione di singoli componenti per la generazione e lo stoccaggio di idrogeno,

• sviluppo di nuovi componenti e materiali per celle a combustibile, associato alla diagnostica e alla valutazione delle prestazioni,

• studio e sviluppo di materiali e componenti per l’accumulo di energia,

• attività di divulgazione, formazione di ricercatori e tecnici specializzati.

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Dotazioni del Laboratorio

Impianto per la generazione, stoccaggio e utilizzo dell’idrogeno:

• Generazione di energia elettrica da fonti eolica e fotovoltaica (11 kW).

• Produzione di idrogeno da elettrolisi (2 Nm3/h),

• Stoccaggio di idrogeno in fase gassosa (61 Nm3),

• Generazione di energia elettrica e calore con celle a combustibile (5 kW).

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Attrezzature per la ricerca di base e applicata sulle celle a combustibile e per la caratterizzazione di nuovi componenti:

Dotazioni del Laboratorio

• Celle PEMFC a bassa temperatura e diverse scale di potenza (100 W, 1200 W),

• PEM back-up system (UPS) da 5000 W,

• Stazione di test per celle PEMFC di piccola potenza,

• Strumenti per la diagnostica e la valutazione delle prestazioni,

• Attrezzature per la preparazione dei MEA e l’assemblaggio dell’hardware di cella.

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Strumenti per la diagnostica, misurazione e controllo di grandezze fondamentali:

Dotazioni del Laboratorio

• Stazione meteo.

• Multimetri e oscilloscopi digitali e altre strumentazione per misure elettriche.

• Micro-Gascromatografo portatile per l’analisi dei gas di processo.

• Telecamera ad infrarosso, set di termocoppie, calibratore di termocoppie per misure di temperatura.

• Bilance analitiche, bagno termostatico e altre dotazioni da laboratorio chimico.

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Obbiettivo nell’ambito del Progetto Cluster Energie Rinnovabili

Sviluppare progetti comuni ad una o più imprese sui temi trattati dal Laboratorio, usufruendo delle dotazioni e

delle competenze messe a disposizione dalla Piattaforma del Cluster

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Il Progetto mira a coinvolgere le imprese locali interessate in una sperimentazione di «filiera» sui temi trattati dal Laboratorio:

• Tecnologie solari a concentrazione.

• Tecnologie dell’idrogeno per la generazione di energia elettrica e termica.

• Tecnologie per l’accumulo di energia prodotta in varie forme da fonti rinnovabili.

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Le risorse del laboratorio possono essere dedicate a imprese che

operano in modo diretto o indiretto, ad esempio, nei seguenti settori:

• utilizzo dell’idrogeno come reagente chimico o gas di processo,

• produzione di biogas o syngas,

• settori produttivi e manifatturieri dove si elaborano polveri

metalliche, materiali conduttori e materiali isolanti,

• fusione di metalli e trattamenti termici,

• produzione di manufatti per bombole e serbatoi, stoccaggio gas e

produzione di componentistica per gas compressi,

Potenziali portatori di interesse

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• produzione di componentistica per impianti termici e termo-

meccanici,

• sviluppo di elettronica e componentistica per l’Energy Management,

• produzione di componenti per gli impianti solari a concentrazione,

• sviluppo di software di gestione e controllo,

• produzione di sistemi, componenti e materiali per l’accumulo di

energia termica,

E inoltre, a imprese interessate a implementare i loro processi produttivi

con soluzioni innovative per la gestione dell’energia quali ad esempio:

sistemi di accumulo dell’energia, integrazione dei processi, generazione

elettrica e cogenerazione mediante celle a combustibile, ecc.

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• Generazione di energia elettrica e termica (CHP) mediante celle a combustibile alimentate con idrogeno o biogas da digestione anaerobica e pirolisi.

• Realizzazione di nuovi componenti per celle a combustibile.

I temi proposti possono riguardare lo sviluppo di nuovi componenti o l’ottimizzazione di processi di gestione dell’energia. Alcuni esempi:

Esempi di possibili sotto-progetti

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• Recupero di prodotti e materiali, e loro utilizzo alternativo nella filiera delle celle a combustibile, dell’idrogeno, dell’accumulo termico ed elettrochimico e degli impianti CSP.

• Realizzazione di sistemi innovativi per lo stoccaggio di energia (di tipo elettrochimico, termico, idrogeno, etc.) per applicazioni domestiche o industriali.

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Conclusioni

Il Laboratorio tecnologie solari a concentrazione e idrogeno da FER offre le dotazioni e le competenze del personale a disposizione di tutte le imprese e altri enti interessati del territorio regionale, con l’obiettivo di promuovere attività di ricerca, sviluppo e innovazione su problematiche comuni al raggruppamento di partecipanti. Per la realizzazione dei sotto-progetti si avvale inoltre delle sinergie instaurate con gli altri laboratori della Piattaforma Tecnologica e delle collaborazioni con l’Università.

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