Download - AREA TEMATICA: B.1 -Fonti di energia rinnovabili B.1.1 … · 2019. 7. 18. · AREA TEMATICA: B.1 -Fonti di energia rinnovabili B.1.1 -Bioenergia Referente attività: dott. P. Massoli

Transcript
Page 1: AREA TEMATICA: B.1 -Fonti di energia rinnovabili B.1.1 … · 2019. 7. 18. · AREA TEMATICA: B.1 -Fonti di energia rinnovabili B.1.1 -Bioenergia Referente attività: dott. P. Massoli

AREA TEMATICA:

B.1 - Fonti di energia rinnovabili

B.1.1 - Bioenergia Referente attività: dott. P. Massoli

Progetto MI-BEST: MIcro co/tri generazione di Bioenergia Efficiente e STabile

Linea «Bioenergia Efficiente e Stabile»

Soluzioni innovative per l’utilizzo ottimale di biomasse e

biocombustibili in impianti di conversione di energia di piccola

taglia

■ Ottimizzazione di processi di pretrattamento della biomassa e

gassificazione a letto fluido per la produzione di syngas con

specifiche richieste.

Istituto Motori

IM - CNR

Istituto Ricerche sulla

Combustione

IRC - CNR

Sviluppo di sistemi per la conversione efficiente e a basso

impatto ambientale del contenuto energetico delle biomasse

BACKGROUND - Biomassa: energia rinnovabile. Nella fotosintesi, le piante trasformano l’energia radiante del sole in

energia chimica: La biomassa rappresenta un esempio di stoccaggio naturale di energia solare

GASSIFICAZIONE

BIO-SLURRY

AP

PR

OC

CIO

■ Ottimizzazione del pretrattamento termico e chimico di biomasse

■ Ottimizzazione del processo di gassificazione in letto fluido

■ Sviluppo di un sistema innovativo di pirogassificazione assistita da energia solare

■ Sintesi di bioslurry per la fluidificazione di biomasse ad impiego diretto in impianti di produzione di energia elettrica

R I

S U

L T

A T

I

. .

.

R I

S U

L T

A T

I

. .

. R

I S

U L

T A

T I

CaO load, wt %

5 10 15 20 25 30 35 40 45

CO

2 d

es

orb

ed

, m

mo

l/g

Ca

O

0

2

4

6

8

10

CO

2 d

es

orb

ed

, g

CO

2/g

Ca

O

0.00

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

0.30

0.35

0.40

CO2 adsorbita su sorbente in CaO

Svil

up

po

di

so

rbe

nti

sin

teti

ci

a b

ase

di

ca

lcio

CO2 CO H2 CH4

0

5

10

15

20

25

30

CO2 CO H2 CH4

H2, C

O, C

O2 a

nd C

H4 d

ry c

oncentr

ation, %

vol.

0

5

10

15

20

25

30

35

H=0.18m

H=0.26m

U=0.3 m/s

U=0.17 m/s

Composizione syngas prodotto

Ott

imiz

za

zio

ne

de

l p

roce

sso

di

ga

ssif

ica

zio

ne

a l

ett

o f

luid

o

Rese in solido, liquidi e gas ottenute con e senza allumina e ossido di calcio

Ott

imiz

za

zio

ne

pre

tra

tta

me

nti

bio

ma

sse

: to

rre

fazio

ne

a l

ett

o f

luid

o

FO

CU

S

OB

IET

TIV

O

Potere calorifico di pioppo e canna comune e dei char e gas ottenuti dal trattamento termico delle due biomasse O

ttim

izza

zio

ne

pre

tra

tta

me

nti

b

iom

asse

: tr

att

am

en

to t

erm

ico

Ott

imiz

za

zio

ne

co

mp

osiz

ion

e s

yn

ga

sin

p

roce

ssi

di

ga

ssif

ica

zio

ne

a l

ett

o f

luid

o

Impianto DIFB (dual interconnected fluidisedbeds) sviluppato per prove di CalciumLooping

Segregazione e slugging a differenti percentuali di inerte/biomassa

Ott

imiz

za

zio

ne

de

l p

roce

sso

di

ga

ssif

ica

zio

ne

a

le

tto

flu

ido

: fl

uid

izza

zio

ne

e s

eg

reg

azio

ne

d

i m

isce

le p

oli

dis

pe

rse

PIROGASSIFICAZIONE Solar Assisted

Pir

og

assif

ica

tore

a l

uce

so

lare

co

nce

ntr

ata

■ Sviluppo di un pirogassificazione di biomasse innovativo dove l’energia

solare concentrata integra la richiesta energetica endotermica del

processo di pirogassificazione.

L’energia solare concentrata è funzionale all’ottenimento di velocità di riscaldamento estremamente elevate tali da determinare fenomeni chimici peculiari nella pirolisi e gassificazione della biomassa.

■ Formulazioni di BIO-SLURRY idonee per l’utilizzo in spray in sistemi per

la produzione di energia elettrica su scala reale.

e

a

b

c

d

tarbiomassa

biochar

syngas• Analisi elementare• GC-MS

lana di quarzo

pirolisi termica pirolisi solare

reattore (20 cm x ø 0.80 cm)

BIO-SLURRY: miscela fluida concentrata di biochar o alghe in sospensione in biodiesel. E’ una soluzione efficace per “fluidificare” la biomassa così da renderla utilizzabile in impianti di termoconversione basati su combustibili liquidi.

ATTIVITA’: Comportamento in combustione di bioslurry formati da differenti campioni di biochar e di alga disidratata BotryococcusBraunii in biodiesel

Bioslurry = Bio (char/alghe + biodiesel)

Ce

lla

di

co

mb

usti

on

e

Goccia di BIO-SLURRY in combustione

Co

mb

usti

on

e d

i B

IO-S

LU

RR

Y

Bio-Slurry 12.5%

Bio-Slurry 25%

Acce

ntu

ato

sp

utt

eri

ng

e p

uff

ing

Ott

ima

ig

nib

ilit

àd

ei

Bio

-Slu

rry Bioslurry solido/biodiesel 20/80 w/w

Bioslurry con biochar con D < 50 µm

Bioslurry con biochar con 50 µm < D < 125 µmBioslurry con alga

Biodiesel