Andrea De Pascale

1. Sistemi di potenza operanti con turbine a gas e a ciclo termodinamico complesso;

2. Macchine e sistemi energetici cogenerativi e per il recupero di calore a fluido organico;

3. Integrazione di fonti rinnovabili, sistemi energetici programmabili e sistemi per l'accumulo energetico;

4. Analisi di sistemi energetici basati sull’idrogeno come vettore energetico;

5. Combustione e sistemi energetici alimentati con combustibili da biomasse e rifiuti.

1. SISTEMI DI POTENZA OPERANTI CON TURBINE A GAS E A CICLO TERMODINAMICO COMPLESSO. Tale attività ha come obiettivo lo studio termodinamico di gruppi turbogas operanti con cicli complessi e con tecnologie che garantiscano prestazioni energetiche superiori, in termini di potenza specifica utile e/o di efficienza di conversione, rispetto alle soluzioni con ciclo Brayton convenzionale. In particolare, sono oggetto di approfondimento ed indagine le seguenti tecnologie: gruppi a CO2 supercritica per applicazioni WHR; gruppi turbogas a ciclo inverso (IBC, Inverted Brayton Cycle); l'integrazione di sistemi turbogas a fini cogenerativi; cicli complessi a secco, a umido e con fuel cells; l'incremento delle prestazioni di turbine a gas mediante tecnologia di iniezione di acqua/vapore.

2. MACCHINE E SISTEMI ENERGETICI COGENERATIVI E PER IL RECUPERO DI CALORE A FLUIDO ORGANICO. Tale tema di ricerca riguarda lo studio di sistemi innovativi per la produzione di energia elettrica, termica e frigorifera e il loro impatto ambientale. Inoltre, in tale ambito, riveste un ruolo fondamentale la ricerca sui sistemi di recupero dei cascami termici da processi industriali e sui componenti e le macchine per la conversione di energia termica a medio-bassa entalpia. In particolare, la linea di ricerca sul recupero di cascami termici ha come oggetto principale d’indagine numerica e sperimentale i sistemi a ciclo Rankine a fluido organico (ORC) e micro-ORC e la loro integrazione con altri sistemi convenzionali (turbine a gas, motori a combustione interna, caldaie, processi industriali) e a fonti rinnovabili. In tale ambito si svolgono sperimentazioni mediante il banco prova che è e stato sviluppato presso i laboratori del DIN, per caratterizzare espansori e circuiti micro-ORC.

3. INTEGRAZIONE DI FONTI RINNOVABILI, SISTEMI ENERGETICI PROGRAMMABILI E SISTEMI PER L'ACCUMULO ENERGETICO. Tale linea di ricerca si occupa delle problematiche legate alla non programmabilità di alcune fonti rinnovabili (eolico e solare) e alla possibile loro integrazione con sistemi di accumulo e di compensazione di tale comportamento. In particolare si studiano le prestazioni di sistemi di tipo power-to-gas, sistemi di tipo power-to-liquid, sistemi e problematiche di gestione di gruppi turbogas per compensare la variabilità di potenza degli aerogeneratori.

4. ANALISI DI SISTEMI ENERGETICI BASATI SULL’IDROGENO COME VETTORE ENERGETICO. Tale linea di ricerca ha come oggetto di studio sia i sistemi a celle a combustibile (sono state svolte sperimentazioni principalmente con fuel cell a bassa temperatura di tecnologia PEM), sia i sistemi per l’elettrolisi e la produzione dell’idrogeno a fini energetici. In collaborazione con altri enti di ricerca, si svolgono attività di ricerca anche inerenti soluzioni cogenerative avanzate, basate sull’impiego di fuel cell ad alta temperatura (SOFC) e soluzioni per la conversione power-to-gas con dispositivi SOE.

5. COMBUSTIONE E SISTEMI ENERGETICI ALIMENTATI CON COMBUSTIBILI DA BIOMASSE E RIFIUTI. Tale attività riguarda sia l'applicazione di strumenti di tipo termo-fluidodinamico (CFD) ai singoli componenti (camere di combustione di turbogas di tipo DLN, combustori per microturbine, caldaie), sia l'analisi a parametri concentrati applicata ai sistemi energetici complessivi (sistemi WTE per la termovalorizzazione dei rifiuti, cicli di potenza per la conversione a fini energetici delle biomasse e l’integrazione di tali sistemi con sistemi energetici a combustibili fossili (cicli ibridi WTE-GT).