Produzione efficiente di energia elettrica a zero emissioni e a basso costo da biomasse residuali e rifiuti organici.

Kickoff meeting – Università degli Studi Guglielmo Marconi – Roma

Al via il progetto BLAZE “Biomass Low cost Advanced Zero Emission small-to-medium scale integrated gasifier-fuel cell combined heat and power plant”.

Approvato nell’ambito del bando LC-SC3-RES-11-2018 (Developing solutions to reduce the cost and increase performance of renewable technologies) del programma di finanziamento Horizon 2020, il progetto punta a sviluppare una tecnologia di produzione cogenerativa (CHP), avanzata e ad emissioni nulle, nel segmento da piccola (25-100 kWe) a media (0.1-5 MWe) taglia, utilizzando biomassa a basso costo e da filiera corta.

BLAZE intende conseguire tali risultati attraverso l’utilizzo della tecnologia della gassificazione in reattori a letto fluido bollente, accoppiata alla tecnologia delle celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC).

Portata a maturità commerciale, questa integrazione permetterà di conseguire il duplice vantaggio di valorizzare materiali residuali (es. scarti agricoli e agroindustriali, residui dalla manutenzione di boschi, foreste e verde urbano, frazione organica secca dei rifiuti solidi urbani) nel settore energetico rendendoli remunerativi, e di favorire la diffusione della produzione CHP decentralizzata, dando così un importante contributo al raggiungimento dei nuovi obiettivi energetici e climatici al 2030 e a quelli più a lungo termine previsti nella Roadmap 2050per un sistema a basse emissioni di CO₂, la cosiddetta Low-Carbon Economy.

Coordinato dall’Università degli Studi Guglielmo Marconi, il progetto mette insieme una collaborazione europea (9 partner, 5 nazionalità diverse) che integra competenze di eccellenza sugli aspetti tecnici e tecnologici più cruciali per il raggiungimento degli ambiziosi obiettivi che lo contraddistinguono.

Allo scopo sono presenti sia partner del settore della ricerca pubblica e accademica (USGM, UNIVAQ, ENEA EPFL), sia partner del settore industriale (Walter Tosto, SOLIDpower, HyGear), tutti di particolare rilevanza per la buona riuscita delle varie fasi di sviluppo del progetto. A questi si affiancano altri due partner (VERTECH Group, EUBIA) con competenze nelle valutazioni tecnico-economiche e di impatto ambientale, nonché nella messa a punto di strategie per la diffusione e la valorizzazione dei risultati che saranno conseguiti man mano, per garantirne il maggior impatto possibile presso esperti di settore e decisori politici, come anche presso il general public, in previsione delle fasi successive di industrializzazione e commercializzazione della tecnologia proposta.

In questo contesto, ENEA è coinvolta sia Su questi ultimi, ENEA partecipa con il suo consolidato know-how e con le sue infrastrutture disponibili sul tema della gassificazione e delle fuel cell ad alta temperatura.

In questo contesto, ENEA partecipa nel progetto con il suo consolidato know-howe con le sue infrastrutture disponibili sia sul tema della gassificazione, sia su quello dellefuel cellad alta temperatura. E’ coinvolta inoltre in work package incentrati su attività trasversali di gestione progetto e valorizzazione dei risultati.

Presso il Centro Ricerche Trisaia verranno testate diverse tipologie di scarti e residui, selezionate tra quelle ritenute di maggior interesse e potenzialità di impiego. Previa caratterizzazione chimica e chimico-fisica, le matrici individuate verranno utilizzate in campagne sperimentali di gassificazione in reattore a letto fluidizzato, per identificare le condizioni di processo alle quali risulti massima la conversione delle biomasse in prodotto gassoso. Inoltre, attraverso l’utilizzo di metodi primari (in-bed) per la riduzione del carico di contaminanti direttamente nella fase di attuazione del processo di gassificazione, saranno individuati materiali in grado di contribuire alla produzione di una corrente gassosa di alta qualità, in termini di composizione e potere calorifico, e di basso grado di contaminazione.

Presso il Centro Ricerche Casaccia verranno invece testate fuel celldel tipo ad ossidi solidi (SOFC) per studiarne le prestazioni in funzione della qualità del gas alimentato. L’attenzione sarà focalizzata sui principali contaminanti del gas prodotto per individuare la tipologia di SOFC che, in fase di integrazione alla scala di progetto, permetterà di conseguire le prestazioni migliori: alta resa elettrica, stabilità nell’esercizio e lunga durata. Allo scopo verranno testate miscele gassose di opportuna composizione e contenenti sia contaminanti organici sia inorganici. Analisi post mortempermetteranno di quantificare natura e grado di disattivazione delle celle. Questa metodologia consentirà in ultimo di acquisire dati cinetici sugli effetti di avvelenamento delle celle e il grado di reversibilità dallo stesso.

Nell’insieme, per il segmento di produzione di riferimento, piccola-media taglia, il progetto BLAZE ambisce a conseguire: bassi costi di investimento ed esercizio (circa 4 k€/kWe e 0,05 €/kWh, rispettivamente), alte efficienze energetiche (50% elettrica rispetto all’attuale 20%), emissioni gassose e di PM circa nulle. Costi di produzione dell’energia elettrica inferiori a 0,10 €/kWh

Referenti:

• Dott.ssa Donatella Barisano (donatella.barisano@enea.it)
• Ing. Stephen McPhail (stephen.mcphail@enea.it)