Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili

Idrogeno e Nuovi Vettori Energetici

Laboratorio Idrogeno e nuovi Vettori Energetici (TERIN-DEC-H2V)
Responsabile: 

Il Laboratorio studia e sviluppa tecnologie, sistemi e processi per la produzione e l’uso dell’idrogeno, dei combustibili e dei vettori energetici derivati da fonti rinnovabili, sviluppa e caratterizza materiali, tecnologie componenti e processi, e realizza ed esercisce impianti e prototipi su scala di laboratorio, e pilota.
Le competenze del Laboratorio afferiscono all’intera filiera dell’idrogeno, dei combustibili rinnovabili e dei carrier da esso derivabili (e-fuels, ammoniaca, metanolo, etc.); con riferimento agli e-fuels studia e sviluppa soluzioni e processi, in particolare per il settore navale e per l’areospazio (jet-fuel).
Studia e sperimenta processi innovativi per il recupero della CO2 da processi chimici per la sua valorizzazione attraverso la sintesi in combustibili rinnovabili.
Conduce ricerche e sperimentazioni sulla produzione di combustibili mediante processi termochimici alimentati da energia solare (solar fuels), studia e sperimenta processi ibridi, integrati con la fonte solare, per la produzione di idrogeno e gas di sintesi, anche in collaborazione con la Divisione SSI.
Le attività di ricerca, sviluppo, sperimentazione e caratterizzazione riguardano gli elettrolizzatori, le celle a combustibile, i processi termochimici e biologici (reforming, pirolisi, cracking, conversione di biomasse, metanazione, sintesi di ammoniaca verde, etc.), i sistemi per lo stoccaggio, il trasporto e la distribuzione dell’idrogeno (incluse le stazioni di rifornimento), le tecnologie per i suoi usi finali nei settori energia, industria, mobilità, trasporto, civile e residenziale.
Con riferimento alle tecnologie elettrochimiche, il Laboratorio, grazie alla multidisciplinarità delle proprie competenze, svolge attività di ricerca, sviluppo, sperimentazione e caratterizzazione delle diverse tipologie di elettrolizzatori (alcalini, PEM, AEM, SOEC) e delle celle a combustibile (PEM, ossidi solidi, carbonati fusi), lungo l’intera catena del valore (materiali, processi, componenti, sistemi).
Effettua, inoltre, attività di ricerca, sviluppo e dimostrazione nel settore dei processi biologici finalizzati alla conversione di biomasse di diversa natura in vettori energetici (biogas, bioidrogeno) ed altri prodotti di interesse industriale. In tale contesto, l’obiettivo principale consiste nello sviluppo di nuove tecnologie di bioconversione “Waste-to-Energy”, “Power to Gas” e “Power to Liquids”, con particolare riferimento ai processi avanzati di fermentazione, digestione anaerobica e metanazione o riduzione biologica della CO2 con idrogeno rinnovabile, allo scopo di migliorarne l’efficienza e la sostenibilità economica e ambientale. L’attività di ricerca è finalizzata allo studio e all’individuazione di parametri chiave per il monitoraggio e l’ottimizzazione dei processi, e alla realizzazione di prototipi ed impianti sperimentali di diversa scala, mediante l’integrazione di biotecnologie avanzate, incluse quelle basate su ecologia microbica applicata, chimica industriale e ingegneria di processo.
Gli obiettivi delle ricerche condotte nel Laboratorio puntano, in generale, alla riduzione dei costi, al miglioramento delle prestazioni dei processi (efficienza, affidabilità, flessibilità e durabilità) e all’uso di materiali meno critici.
Il Laboratorio, inoltre, svolge studi ed analisi tecnico-economiche di casi applicativi specifici in tutta la catena del valore dell’idrogeno e dei vettori energetici rinnovabili, analisi del ciclo di vita, di impatto ambientale e sociale per valutare la sostenibilità e accettabilità delle tecnologie, dei processi e delle soluzioni sviluppate, anche in collaborazione con TERIN-STE
Il Laboratorio è dotato di strumentazione e sistemi di analisi, misura e diagnostici all’avanguardia, nonché di impianti e infrastrutture dalla scala laboratorio fino alla scala prototipale e pilota.
Partecipa a progetti nazionali ed europei, gruppi di lavoro, commissioni e comitati, anche normativi, organismi ed organizzazioni nazionali ed internazionali operanti nei settori di proprio intervento.
Svolge azioni di supporto alle istituzioni, alla Pubblica Amministrazione e alle imprese del settore anche attraverso l’erogazione di servizi di ingegnerizzazione e tecnico-scientifici avanzati, e sostiene l’innovazione ed il trasferimento di tecnologie e conoscenze al sistema produttivo ed educativo per concorrere ad accrescere la competitività dell’industria nazionale e la diffusione della cultura tecnico-scientifica nella società.