Abstract
Il progetto ha come obiettivo la produzione di H2/syngas e biochar, associando un processo di elettrolisi di vapore ad alta temperatura (con cella ad ossidi solidi) ad un processo di gassificazione di biomasse residuali e/o rifiuti plastici. In particolare, il processo sfrutta l’O2 prodotto dall’elettrolisi per la gassificazione (con evidenti vantaggi economici) ed il calore prodotto dalla gassificazione a 900°C per sostenere l’elettrolisi a 700-800°C con SOEC (energeticamente più efficiente delle celle operanti a temperatura ambiente). Il processo è completato con l’aggiunta di un'unità di oxyreforming a 750-900 °C posta all'uscita del gassificatore, che sfrutta l’O2 prodotto dall’elettrolisi per abbattere i catrami e gli idrocarburi leggeri (che contengono oltre il 20% dell’energia) per convertirli a syngas (CO e H2). In termini di prodotti l’integrazione del syngas da gassificazione con l’H2 da elettrolisi consente inoltre di aumentare il rapporto H2/CO rendendolo più opportuno per la produzione di fuel (H2/CO=2) garantendo aumento della resa in fuel del 30% (rispetto al rapporto H2/CO 1-1.3 ottenuto da gassificazione). Il processo prevede inoltre la co-produzione di biochar che sarà valorizzato valutandone le caratteristiche come ammendante o materiale adsorbente.
Obiettivi e risultati attesi
Il fine del progetto è la produzione di H2/syngas e char a basso costo da fonti rinnovabili e residui di biomasse o polimerici. L’obiettivo è perseguibile attraverso obiettivi specifici che prevedono: i) lo sviluppo di un processo di gassificazione che utilizzi l’O2 derivante da SOEC, lo sviluppo di un processo di oxyreforming per conversione di tar e idrocarburi leggeri presenti in uscita dal gassificatore in ulteriore syngas e l’ottimizzazione dell’integrazione tra SOEC e gassificazione Più nel dettaglio i risultati attesi sono: Lo sviluppo di SOEC con efficienza attesa >70% alla temperatura raggiungibile usando l’energia termica del gas ottenuto dal gassificatore. La modifica dell’impianto di gassificazione per alimentare O2. La messa a punto dei parametri operativi per la gassificazione con O2/CO2/H2O. L’estensione del processo di gassificazione con O2/CO2/H2O a biomasse di scarto complesse (digestato) e scarti a base polimerica. Lo sviluppo di un catalizzatore per il processo di oxyreforming del gas prodotto da gassificazione con conversione del tar >90%. Il buon funzionamento dell’impianto pilota di gassificazione con H2O/O2 e l’upgrading catalitico integrato (TRL6) (H2+CO>50% in uscita dall’impianto). L’ottimizzazione dell’integrazione termica e dei flussi di materia fra gassificatore, reforming ed elettrolisi. L’ottimizzazione delle proprietà del char coprodotto e lo sviluppo di almeno due applicazioni con ricadute industriali.Dettagli del progetto
Responsabile scientifico: Francesco Basile
Strutture Unibo coinvolte:
CIRI FRAME (FONTI RINNOVABILI, AMBIENTE, MARE ED ENERGIA)
Coordinatore:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)
Partner:
CNR - Istituto di scienza e tecnologia dei materiali ceramici
(Italy)
Università degli Studi di Parma - Centro Interdipartimentale di Ricerca per l'Energia Ambiente - CIDEA
(Italy)
Fondazione Flaminia
(Italy)
Costo totale di progetto: Euro (EUR) 699.167,66
Contributo totale di progetto: Euro (EUR) 499.917,36
Costo totale Unibo: Euro (EUR) 339.500,00
Contributo totale Unibo: Euro (EUR) 237.650,00
Durata del progetto in mesi: 30
Data di inizio
30/01/2024
Data di fine:
30/07/2026
Il progetto è realizzato grazie ai Fondi europei della Regione Emilia-Romagna
