Contesto Europeo e Locale Road Map

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1 MISCELE METANO-IDROGENO Gruppo di Lavoro: Dip. di Ingegneria Aerospaziale e Meccanica (DIAM) Dip. Scienze Ambientali (DSA) della Seconda Università degli studi di Napoli ECOS srl NA-MET spa CTP Biagio Morrone, Andrea Unich, Antonio Mariani Dipartimento t di Ingegneria Aerospaziale e Meccanica Seconda Università degli Studi di Napoli via Roma AVERSA (CE), ITALY

2 Contesto Europeo e Locale Road Map Ridurre le emissioni di gas serra (CO 2 ) di almeno il 20% entro il Portare le fonti di energia rinnovabile nei paesi UE al 20% entro il Ridurre del 20% il consumo globale di energia primaria entro il Settore Trasporti contribuisce fortemente alle emissioni inquinanti e di CO 2 Riduzione anche attraverso Esempi di Buone Pratiche da parte degli Enti Pubblici per il miglioramento della sostenibilità ambientale

3 Previsioni per il settore Trasporto nel mondo (Fonte Sust. Mobility Projects)

4 Consumi di energia da combustibili distinti per settore Prov. Napoli % Consumi 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Consumi Percentuali Combustibili per settore Provincia di Napoli Trazione Terziario Domestico Termoelettrico Industria Agricoltura Anno

5 Impatto Ambientale Trasporti Emissioni di CO2 eq Napoli e Caserta 2006 Suddivisione Percentuale Emissioni di CO 2 eq per Macrosettore - Prov Napoli Anno % 12% 47% Attivita' Produtive Usi Civili Trasporti

6 Impatto Ambientale Trasporti Emissioni di CO2 eq Napoli e Caserta 2006 Ripartizione % Consumi di Combustibili per Settore Anno Prov CASERTA 51% 8% 7% 21% AGRICOLTURA INDUSTRIA 13% TERMOELETTRICO DOMESTICO TRASPORTI

7 Normativa Europea per veicoli leggeri Emissioni Inquinanti Regolamentate CO THC NO x THC+NO x PM [g/km] [g/km] [g/km] [g/km] [mg/km] B Di B Di B Di B Di B Di Euro Euro B Benzina (Acc. Comandata) Di - Diesel (acc acc. Per Compressione)

8 Impegno Volontario ACEA riduzione i di emissioni i i di CO 2 e limite previsto EU al

9 Come ridurre le emissioni nel settore Trasporti Interventi ti sul motore e sui sistemi i di controllo elettronici con incremento dei rendimenti, riduzione dei consumi e delle cilindrate Interventi sul sistema di trattamento dei gas combusti (Three-Way Cat., FAP) Interventi sui combustibili impiegati, riducendo il Carbonio complessivamente presente Modifiche drastiche sulle tipologie di sistemi per la trazione (Fuel Cells, Elettriche con batterie, etc.)

10 Perché Idrogeno Riduzione i delle riserve di combustibili fossili Forte volatilità del costo dei combustibili legati al Petrolio Impatto ambientale critico e necessità di mobilità SOSTENIBILE Bruciare Idrogeno non produce CO 2 Produzione di H2 attraverso metodi Carbon Free (Elettrolisi da FR, biofermentazione, etc.)

11 Perchè miscele HCNG Necessità di utilizzare combustibili ecologici Evitare di modificare l attuale l infrastruttura di rifornimento Evitare di modificare in modo sostanziale le tecnologie automobilistiche Necessità di ottenere Significativi Risultati in breve tempo Aspetti della Sicurezza delle miscele HCNG del tutto equivalenti a quelli del metano

12 Analisi delle prestazioni dei veicoli alimentati con miscele metano-idrogeno HCNG 1. Analisi Numerica 2. Indagini Sperimentali

13 OTTIMIZZAZIONE ANTICIPO ACCENSIONE MBT spark timing; 3000 rpm nce [ BT TDC] ark adva Spa CNG HCNG 10 HCNG 20 HCNG % 40% 60% 80% 100% Engine load

14 Prestazioni Globali (No EGR) Ciclo NEDC Average engine efficiency [-] CNG HCNG 10 HCNG 20 HCNG % Energy consumption [kj/km] Range [km] % CO 2 i [g/km] 13.3%

15 Alcuni risultati prove banco a rulli FIAT Punto 1.2 Natural Power

16 Alcuni risultati prove banco a rulli FIAT Punto 1.2 Natural Power 140 NEW EUROPEAN DRIVING CYCLE km/h s

17 Alcuni risultati prove banco a rulli FIAT Punto 1.2 Natural Power Miscela 12% H2 Natural Gas HCNG H 2 [% vol] H 2 [% energy] LHV [MJ/kg] LHV vol [MJ/m 3 ]* AFR stoich [kg air/kg fuel] H/C ratio LHV vol. stoich mix [MJ/Nm 3 ]*

18 Alcuni risultati prove banco a rulli FIAT Punto 1.2 Natural Power Miscela 12% H % CO km g/ HC 0% g/km 0.04 CNG HCNG CNG HCNG

19 Alcuni risultati prove banco a rulli FIAT Punto 1.2 Natural Power -2.8% 140 Miscela 12% H2 CO 2 g/km FUEL CONSUMPTION -2.9% g/km 45 CNG HCNG CNG HCNG

20 Attività in svolgimento Protocollo di Collaborazione con CTP e NAMET: Realizzazione presso dep. Arzano CTP distributore HCNG per autobus e prove su strada per autobus ( km) Prove al banco a rulli con miscele con diverso tenore di idrogeno Test motore al banco prova per studio con miscele HCNG su motori dedicati Analisi i combustione su motori ad accesso ottico

21 Ringraziamenti i Regione Campania con la Misura 3.17 annualità 2005 Seconda Università di Napoli per il finanziamento per Progetti di Alta Rilevanza Scientifica e Tecnologica Annualità 2008