Produzione e storage di H2 I. Rossetti

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Produzione e storage di H2 I. Rossetti"

Bonaventura Antonelli
7 anni fa
Visualizzazioni

1 Produzione e storage di H2 I. Rossetti Dipartimento di Chimica

2 TEMATICHE 1 - Sviluppo di catalizzatori innovativi per steam reforming di bio-etanolo e glicerolo Collaborazioni: V. Dal Santo, A. Gallo (CNR-ISTM) C. Bifﬁ, C.L. Bianchi (UniMI) V. Nichele, M. Signoretto, F. Menegazzo, F. Pinna (UniVE) E. Finocchio, G. Ramis (UniGE) A. Di Michele (UniPG) A. Goguet (Queen s University of Belfast, Northern Ireland) Progetto in parte finanziato da Regione Lombardia tramite un accordo quadro con il Consorzio INSTM

3 TEMATICHE 2 Cogenerazione elettrica e termica da bioetanolo: Un progetto dimostrativo Collaborazioni: G.F. Tantardini, M. Raimondi, G. Faita, l. Forni (UniMI) X. Verykios (University of Patras, Greece) Helbio SA (Patras, Greece) Progetto finanziato da: Provincia di Lodi

4 TEMATICHE 3 Sviluppo di materiali per H2 storage Collaborazioni: V. Dal Santo, A. Gallo (CNR-ISTM) L. Forni (UniMI) M. Yoshikawa (Osaka Gas, Japan)

5 1 - Sviluppo di catalizzatori innovativi per steam reforming di bio-etanolo e glicerolo

sinterizzazione e coking Agglomerazione di particelle di Ni molto disperso ad alta T e in presenza di vapore [Freni (2002); Frusteri

6 INTRODUZIONE Lo steam reforming di materie prime rinnovabili, come etanolo e glicerolo, rappresenta un tema di ricerca di crescente interesse Catalizzatori più promettenti (non nobili): Co and Ni [Kirillov (2008); Benito (2009)] Ni molto interessante, ma problemi di sinterizzazione e coking Agglomerazione di particelle di Ni molto disperso ad alta T e in presenza di vapore [Freni (2002); Frusteri (2004); Vizcaino (2007); Xuan (2009)] Formazione di filamenti carboniosi su grandi particelle di Ni [Trimm (1997); Chen (2004); Vizcaino (2009)]

7 INTRODUZIONE Tendenza a diminuire la temperatura di steam reforming, soprattutto per produzione di H2 per fuel cells (necessari catalizzatori attivi per conversione di metano ed altri sottoprodotti). Tuttavia, accumulo coke maggiore a 500 C [Lima da Silva (2009); Coleman (2009)]

8 OBIETTIVI Sviluppo di nuovi metodi di sintesi di catalizzatori di steam reforming per massimizzare la dispersione della fase attiva e la resistenza alla sinterizzazione Studio di catalizzatori a base di Ni, Co, Cu, su diversi supporti: effetto dell acidità e dell interazione metallo supporto su attività, selettività e durata del catalizzatore

9 PIROLISI IN FIAMMA Metodo continuo, one-step, in grado di conferire elevata dispersione della fase attiva Temperatura di fiamma: C Elevata resistenza termica

10 RISULTATI Preparati catalizzatori attivi per la completa conversione di etanolo già a 400 C. Per ottenere una buona conversione dei sottoprodotti (metano e acetaldeide) meglio operare a 500 C Bilancio sul C soddisfacente a 500 C per supporti basici, con Ni molto disperso e soprattutto stabilizzato con forte interazione con il supporto. Risultati simili per lo steam reforming di glicerolo a 500 e 650 C, per cui la disattivazione per coking è più problematica La pirolisi in fiamma si è mostrata un metodo efficace per preparare catalizzatori per questa applicazione, favorendo la dispersione del Ni e la sua forte interazione con il supporto I. Rossetti et al., Appl. Catal. B, (2012) 384 I. Rossetti et al., ChemSusChem, submitted.

11 2 Cogenerazione elettrica e termica da bio-etanolo Un progetto dimostrativo

12 OBIETTIVI Verifica della fattibilità, versatilità, efficienza, costo, durata di un sistema di cogenerazione di energia elettrica e termica da bioetanolo Taglia: 5 kw elettrici + 5 kw termici

13 LAYOUT IMPIANTO

14 Helbio GH2-BE-5000

15 RISULTATI Acquisizione ed installazione del sistema integrato (fuel processor + fuel cell) Test di un nuovo tipo di PEM-FC operante ad alta T (ca. 160 C) quindi più tollerante al CO (ultime fasi di purificazione H2 ridondanti) semplificazione dell impianto Test in diverse condizioni di carico e con bio-etanolo di diversa origine e purezza I. Rossetti et al., Proc. 17th European Biomass Conference & Exhibition, Hamburg, Germany, 2009, p I. Rossetti et al., Proc. FuelCell2010, Brooklyn, NY, 2 (2010) 465 I. Rossetti et al., Int. J. Hydrogen Energy, 37 (2012) 8499.

16 3 Sviluppo di materiali per H2 storage

17 OBIETTIVI Messa a punto di sistemi affidabili di misura della quantità di idrogeno «delivered» Sviluppo di materiali innovativi ed efficienti per l adsorbimento fisico di idrogeno

18 RISULTATI Migliori risultati ottenuti con carboni attivi > 6 wt% H2 delivered dopo saturazione del campione a 20 bar, 77 K > 2.5 wt% H2 delivered dopo saturazione del campione a 100 bar, 273 K Ottime prestazioni di carboni superattivati (AS > 3000 m2/g) Aggiunta di metalli favorisce dinamica ads/des soprattutto a 273K A. Gallo et al., Topics in Chemistry and Materials Science, in press.

19 WORK IN PROGRESS 4 Produzione di H2 mediante photoreforming di materie prime rinnovabili Collaborazione con: M. Piumetti, M. Armandi, B. Bonelli (PoliTO) G. Ramis (UniGe)

Documenti analoghi

La produzione di idrogeno da idrocarburi

L idrogeno come vettore energetico: stato delle tecnologie e dei i sistemi Casaccia, 19 giugno 2003 La produzione di idrogeno da idrocarburi Sviluppo attuale delle principali tecnologie di reforming Marco