Dipartimento Energia e Trasporti. Istituto Motori. Contributi della Ricerca per una Mobilità Sostenibile

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Agnella Romano
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1 Dipartimento Energia e Trasporti Istituto Motori Contributi della Ricerca per una Mobilità Sostenibile Ing. Paola Belardini - Direttore Istituto Motori

2 Previsione di evoluzione delle tecnologie di trasporto ISTITUTO MOTORI DIVERSIFICAZIONE Motori Combustibili Sviluppo di strategie avanzate di propulsione Idrogeno Fuel Cell Veicolo Ibrido Nuove tecnologie M.C.I Veicolo Elettrico Combustibili fossili (convenzionali/alternativi) Bio Fuels (Etanolo, Biometano, Bio-diesel) Elettricità Idrogeno Fonte: General Motors

3 Effetti sulle emissioni Euro3 Euro4 Euro5 Euro6 Benzina Euro3 Euro4 Euro5 Euro6 Diesel

4 Effetti sui consumi Consumi medi di combustibile [gco2/km] delle autovetture USA Australia Europa

5 Effetti sui consumi Riduzione di consumo media annuale % Automobili Camion leggeri Camion pesanti ruote Consumi [lge/100 Km]

7 Camion leggeri 13.7 13.4 10.7 9.5-1.5 Camion pesanti 39.

6 Mobilità convenzionale : m.c.i. Nuove Tecnologie di Motori a Combustione Interna Nuove Tecnologie di Combustione Homogenous Charge Compression Ignition Advanced Diesel Combustion System Fonte Volkswagen Combustione in bassa temperatura, Conseguente riduzione degli NO x, Combustione completa del combustibile iniettato

Advanced Diesel Combustion System Fonte Volkswagen Combustione in bassa

7 Nuovi tipi di combustione: effetto sui consumi Fonte: IFP Confronto di consumi di combustibili (%) caratteristici di differenti tipi di processi di combustione

8 Nuovi tipi di combustione: effetto sul particolato Fonte: IFP Confronto di emissioni di particolato (%) caratteristiche di differenti tipi di processi di combustione

9 Nuovi tipi di combustione: effetto su NOx Fonte: IFP Confronto di emissioni di NOx (%) caratteristiche di differenti tipi di processi di combustione

10 Motori SI (Benzina) Vantaggi / Costi Motori CI (Diesel) Fuel Economy Costo/V FuelEconomy Costo/V ( ) ( ) Thermal management 3% 100 3% 100 Ciclo di Combustione 14% 400 4% 50 Attuazione Valvole 2% 230 1% 250 Downsizing 17% % 600 Full hybrid: electric drive 25% % 2750 Veicolo Elettrico!!??!!?? Necessità di incentivi economici a sostegno finalizzati dei all costi "electrificazione di salto del tecnologico motore. Necessità di strategie politiche e sociali per sostenere il costo della transizione e per convogliare gli investimenti industriali

11 Soluzioni tecnologiche in funzione dell applicazione Veicoli diversificati per differenti contesti di trasporto Vari tipi di propulsione: omotore termico oibrido termico, oibrido a fuel cell, orange Extender.. Auto Elettrica Configurazioni diverse in funzione di: oautonomia di percorrenza, olocalizzazione dell utilizzo, otipologia d utenza.

termico, oibrido a fuel cell, orange Extender.

12 Combustibili: Nuove Tecnologie dei combustibili predominanza dei combustibili fossili Gas Naturale Derivati da combustibili gassosi (GTL), biocombustibili Elettricità, idrogeno. Problema delle reti di distribuzione Il Gas Naturale è il candidato più probabile per gestire la transizione verso le applicazioni dell idrogeno CNG Compressed Natural Gas Gas Gas (CH4) Fuels Ex GN NaturalGas Fuels ex biomass LPG LiquifiePetroleumGas Propano FT Synthesis LNG LiquifiedNaturalGas GTL Ultra-Clean Diesel Jet Fuel Lubricants Alpha olefins Fuel Cells Hydrogen Green Fuels GTL Gas To SYNGAS Liquid Ammonia Urea Power (CO + H2) DME Dimethylether CH3OCH3 Me MEOH MethylAlcohol Metanolo GTL Gas To Liquid DME H2 Generation LPG Substitute Diesel Fuel Acetic acid Methanol Fuel Cells EMHV Formaldehyde Ester metilico Olio Vegetale EtOH MTBE AlcolEtilico Fuels/ Etanolo Additives ETBE Ethyl Tertiary Butyl Ether Olefins BTL BiomassToLiquid Biogas Polyethylen Ethylene e Glycol Alpha-olefins Polypropylen Acrylonitril e e

NaturalGas Fuels ex biomass LPG LiquifiePetroleumGas Propano FT Synthesis LNG LiquifiedNaturalGas GTL Ultra-Clean Diesel Jet Fuel Lubricants Alpha olefins Fuel Cells Hydrogen Green Fuels GTL Gas To

13 Nuove Tecnologie dei combustibili Emissioni di CNG/Biometano a confronto con Gasolio/Benzina

14 Nuove Tecnologie dei combustibili: Idrogeno ISTITUTO MOTORI L Idrogeno come combustibile del futuro. ol utilizzo dell idrogeno sarà propizio ai fini dell immissione di CO2 in atmosfera purchè prodotto da fonte rinnovabile. Il passaggio dai combustibili fossili all idrogeno : perchè? ola riduzione delle riserve di combustibili fossili, ol aumento dei costi dei prodotti petroliferi, oconsiderazioni di difesa ambientale. Il passaggio dai combustibili fossili all idrogeno : perchè mai? onon esiste rete di distribuzione, odifficoltà di approvigionamento per l utente finale, oingenti investimenti, non motivati in fase iniziale da adeguata utenza. Necessità di strategie politiche e sociali di indirizzamento, a sostegno del necessario sviluppo tecnologico

ola riduzione delle riserve di combustibili fossili, ol aumento dei costi dei prodotti petroliferi, oconsiderazioni di difesa ambientale.

15 Conclusioni ISTITUTO MOTORI Trasporto su strada: ampia gamma di soluzioni tecnologiche Diversificazione di motore /combustibile in funzione dell applicazione: oauto per uso privato oflotte di veicoli in ambito municipale, oflotte di veicoli per car sharing, oveicoli per accesso a città d arte. L attuale sistema di trasporto è il risultato di un evoluzione spontanea compiutasi nell arco di un secolo; necessità di strategie politiche a sociali a sostegno della trasformazione Esperimenti su scala reale per Sviluppo di prototipi sperimentali anche per applicazioni di nicchia Soggetti Politici Ricerca Industria

L attuale sistema di trasporto è il risultato di un evoluzione spontanea compiutasi nell arco di un secolo; necessità di strategie politiche a sociali a

16 Istituto Motori -CNR Grazie

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