TECNOPOLO TALKS Il Tecnopolo della provincia di Ravenna si racconta

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1 TECNOPOLO TALKS Il Tecnopolo della provincia di Ravenna si racconta Programma pilota per lo sviluppo sperimentale di tecnologie ad idrogeno per i primi mercati e la decarbonizzazione Celle Solari di terza Generazione DSSC Laboratorio di Ricerca Energia c/o ISTEC Faenza Sala Nullo Baldini, Ravenna 26 Settembre 2013

2 Laboratorio Energia CNR OR4: Stazione di prova per combustori, separatori e riutilizzo della CO 2 Laboratorio Energia DSSC Studio e ottimizzazione dei sistemi alternativi di produzione di celle solari di terza generazione Scenario Agenda Attività di Ricerca Applicazioni Industriali Case-study Prossimi passi

3 ATTIVITÀ DI RICERCA OR4: Stazione di prova per combustori, separatori e riutilizzo della CO 2 Obiettivi: Progettazione di una stazione di prova/demo integrata con combustori, separatori e riutilizzo della CO 2, attraverso un processo algale La diversificazione della produzione energetica richiederà da una parte l utilizzo di fonti energetiche rinnovabili e dall altra l ottimizzazione dei processi tradizionali di combustione dei combustibili fossili con annessi processi di separazione, sequestro e riutilizzo della CO 2 Inizio delle attività: Luglio 2011 Personale coinvolto: 1 ricercatore dedicato (assegno di ricerca) + 3 ricercatori part time Sede: CNR-ISTEC, via Granarolo 64 Faenza 3

4 BACKGROUND necessità a tutti i livelli di produzione energetica di ridurre le emissioni di gas serra Settore: produzione industriale riduzione emissioni CO 2 migliorare l efficienza sistemi integrati a ciclo combinato utilizzare risorse rinnovabili (biomasse) migliorare i processi di cattura di CO 2 Provincia di Ravenna: contributo % dei diversi macrosettori alle emissioni di CO 2 eq (2007) Problematiche industriali: migliorare i processi di separazione e cattura di CO 2 4

5 APPLICAZIONI INDUSTRIALI OR4: Stazione di prova per combustori, separatori e riutilizzo della CO 2 analisi approfondita dei sistemi per la cattura di CO 2 cattura tramite ossi-combustione: cattura in post-combustione condizioni di combustione diverse da quelle tradizionali economicamente conveniente o ossigeno puro (>95%) o ricircolo > 60% dei fumi o CO 2 prodotta dal 17 al 70% materiali assorbitori realizzazione di materiali ceramici a conduzione mista (MIEC) per la produzione di ossigeno puro cattura di CO 2 più efficiente costi minori per impianti già esistenti 5

6 APPLICAZIONI INDUSTRIALI OR4: Stazione di prova per combustori, separatori e riutilizzo della CO 2 pressatura polveri prototipi materiali MIEC per ossicombustione pastiglie (d 1cm,h 1,5cm) SCALE UP DEL PROCESSO Membrane tape simmetriche casting Bilayer (5x5cm) Membrane Asimmetriche L A B La 0.6 Sr 0.4 Fe 0.8 Co 0.2 O 3-σ (LSCF) La 0.6 Sr 0.4 Fe 0.8 Co 0.2 O 3-σ /Ce 0.8 Gd 0.2 O 2-σ La 0.8 Sr 0.2 MnO 3-σ /Ce 0.8 Gd 0.2 O 2-σ P I L O T prototipi materiali come assorbitori di CO 2 Risultati interessanti per assorbimento di CO 2 con materiali non convenzionali Impianto pilota cicli assorbimento/desorbimento Analisi termogravimetriche 6

7 @WORK Case-study: applicazione processo di ossicombustione ai siti produttivi provinciali Analisi del tessuto produttivo provinciale 1. EniPower impianto a gas naturale da 972 MW a ciclo combinato Casi studio: 2. Polo energetico Russi (in realizzazione) impianto a biomasse 30 MW el Schema del nuovo processo con ossicombustione modificazione del processo con ossicombustione produzione di ossigeno con MIEC > efficienza cattura CO 2 < perdite di efficienza in impianti già esistenti (6-8%) 7

8 ATTIVITÀ DI RICERCA Nuova linea di attività: Sistemi di Fotoconversione di Terza Generazione celle DSSC Obiettivi: sviluppo e ingegnerizzazione di celle solari fotovoltaiche sensibilizzate a colorante organico (DSSC) su supporti rigidi e flessibili Inizio delle attività: fine luglio 2013 Personale coinvolto: 2 ricercatori full time (assegno di ricerca) + 3 ricercatori par time Sede: CNR-ISTEC, Parco Torricelli, via Granarolo 64 Faenza 8

9 BACKGROUND Diminuire i costi di produzione sotto 1 /Wp utilizzando materiali di basso costo e facilmente smaltibili, integrando il più possibile le celle in sistemi rigidi o flessibili. Smart specialization Building Integration Cella solare fotovoltaica sensibilizzata a colorante organico Integrazione in tende, vele, pensiline, etc Ottimizzazione dei processi produttivi e studio della migliore integrazione di cella 9

10 @WORK Utilizzo di celle solari DSSC in un sistema integrato PV-Batterie-LED Ingegnerizzazione di interfacciamento e di utilizzo in ambiente urbano Innovazione del processo produttivo per diminuirne i costi e aumentare l efficienza del dispositivo Sistemi innovativi di deposizione del semiconduttore inorganico 10

11 CONTATTI Alessandra Sanson (CNR-ISTEC, responsabile scientifico Laboratorio Energia-DSSC) Nicola Sangiorgi (assegnista CNR, laboratorio Energia DSSC) Riccardo Bendoni (assegnista CNR, Laboratorio Energia DSSC) (tel. 0546/699743) (tel. 0546/699742) (tel. 0546/699776) 11