Descrizione previsione attività della commessa "Conversione efficiente di energia da fonti diversificate e sviluppo di tecnologie di combustione e combustibili innovativi (ET.P02.009)"

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  • Descrizione previsione attività della commessa "Conversione efficiente di energia da fonti diversificate e sviluppo di tecnologie di combustione e combustibili innovativi (ET.P02.009)" (literal)
Iniziative per acquisizione entrate
  • - Proposta attività di ricerca nell'ambito dell'accordo di programma CNR-DET / Ministero Sviluppo Economico, finanziato dal \"Fondo per la ricerca per il sistema elettrico\" - Attivazione canali di collaborazione sistematica con aziende, centri di ricerca ed università, per la proposizione di progetti di ricerca nazionali ed in ambito UE. - Incrementare la partecipazione in collaborazioni internazionali. (literal)
Punti critici
  • - Difficoltà di reperimento \"certo\" dei finanziamenti. Il superamento di tale impasse richiede una maggiore pubblicizzazione delle potenzialità del trovato per l'applicazione in ambito industriale. - La tecnologia dei combustori di ultima generazione è in possesso di pochissimi costruttori di GT per uso industriale ed aeronautico ed è solo parzialmente aperta alla comunità scientifica. La modifica di particolari costruttivi della microturbina e del software di gestione della stessa implica la necessaria collaborazione con le aziende del settore. Ciò richiede un maggiore coinvolgimento delle Aziende del settore che potrà ottenersi attraverso collaborazioni sistematiche e lo svolgimento di progetti di ricerca comuni. --Difficoltà di realizzazione esecutiva di sottocomponenti degli impianti dovuta alla mancanza di fornitori esterni dalla comprovata capacità realizzativa (literal)
Attività da svolgere
  • • Analisi funzionale del sistema integrato per la produzione e stoccaggio di energia da fonti rinnovabili: caratterizzazione dei singoli componenti costituenti il sistema; campagne di misure sperimentali volte a valutare l'efficienza energetica globale e l'impatto ambientale del sistema integrato; messa a punto di una stazione/piattaforma hardware-software per il monitoraggio e il controllo dell'impianto di produzione • Caratterizzazione della micro turbina a gas attraverso l'estensione della sensoristica in modo da acquisire ulteriori grandezze fisiche proprie del ciclo termodinamico della macchina. • Verifica funzionale del metanatore di H2 non convenzionale progettato e realizzato nell'annualità precedente. • Analisi CFD 3D del combustore della micro turbina a gas al variare delle condizioni di carico e del combustibile. • Realizzazione della mappa caratteristica del compressore in condizioni operative e mappatura dell'impianto al variare del carico, del combustibile e delle condizioni di funzionamento fuori progetto. • Modellazione numerica per la caratterizzazione completa della Turbec MGT al variare delle condizioni di carico e del combustibile gassoso adottato, attraverso ricostruzione delle mappe caratteristiche di compressore e turbina e modelli termodinamici di \"matching\" fra i componenti. • Analisi della combustione di gocce in condizioni di microgravità realizzata sulla stazione spaziale internazionale (ISS) in cooperazione con ASI e NASA • Studio sistematico dell'evaporazione e combustione di biocombustibili, di emulsioni e miscele mediante tecniche laser. • Studio dell'effetto dei parametri ambiente, in camera di combustione, sull'efficienza di microesplosione di emulsioni acqua/biocombustibili. • Sperimentazione su gocce di biocombustibili di terza generazione da biomasse algali • Sperimentazione su gocce di biocombustibili e di miscele binarie con tecniche di combustione non intrusive (Leidenfrost). • Variazione dei parametri di deposizione (potenza e lunghezza d'onda del laser, distanza target-substrato, composizione della soluzione target) al fine di minimizzare o impedire l'aggregazione che la lipasi subisce durante il processo MAPLE. • Studio delle proprietà di diffusione di luce da gruppi densi di particelle sferiche con indice di rifrazione relatico minore di 1 • Studio delle proprietà di diffusione di luce da particelle instazionarie ricoperte che simulino il processo di condensazione ed accrescimento di vapor d'acqua su nucleo carbonioso • Studio delle proprietà di diffusione di luce da particelle instazionarie disomogenee che simulino lo sviluppo di bolle di vapore all'interno di gocce liquide di emulsioni o miscele • Attività teoriche e sperimentali rivolte allo studio dei sistemi di cogenerazione con motori termici • Realizzazione di un impianto di cogenerazione da 20 kWe ad elevata efficienza • Studio ed acquisizione di sistemi di generazione termoelettrica basata su motori stirling • Definizione, ottimizzazione e progettazione di impianti di cogenerazione e relativi sottocomponenti (literal)
Risultati attesi
  • - Pubblicazioni - Caratterizzazione del sistema integrato per la produzione e stoccaggio di energia da fonti rinnovabili in termini di efficienza energetica ed impatto ambientale - Caratterizzazione delle emissioni inquinanti (gassose e particellari) allo scarico della microturbina Turbec T100 – 100 kWel al variare del carico e del combustibile. - Analisi numerica della fluidodinamica della camera di combustione della MGT Turbec T100 per alimentazione ad olio vegetale - Stazione/piattaforma hardware-software per il monitoraggio e il controllo dell'impianto di produzione e stoccaggio di energia da fonti rinnovabili - Ottimizzazione impianto di metanazione non convenzionale dell'idrogeno - Determinazione delle caratteristiche di combustione di combustibili innovativi, bioderivati, emulsioni - Database relativo alla combustione in regime Leidenfrost di miscele binarie con la stessa composizione di quelle utilizzate sull'ISS e confronto dati con gli analoghi ottenuti in condizioni di microgravità. - Caratterizzazione dei biodiesel ottenuti per catalisi enzimatica. - Ottimizzazione del micro-cogeneratore da 1,5 kW elettrici - Analisi preliminare di cicli termodinamici a combustione esterna (Stirling/Brighton) per applicazioni domestiche e caratterizzazione di un impianto completo di micro-cogenerazione da 2 kW elettrici - Caratterizzazione del prototipo di motore da 20 kW elettrici sovralimentato e dotato di sistemi di sfruttamento del contenuto entalpico residuo - Definizione e progettazione di sottocomponenti di impianti di cogenerazione (literal)
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