LA1.1.23 – Conversione diretta delle biomasse in idrogeno: sviluppo di materiali per pirolisi e gassificazione di materiali biogenici e sperimentazione in microreattori catalitici  per la produzione di idrogeno verde

Attività

Questa attività è orientata alla produzione sostenibile di idrogeno verde a partire da biomasse residuali locali, contribuendo alla transizione energetica e alla valorizzazione delle risorse del territorio con il duplice obiettivo di ridurre l’impatto ambientale derivante dallo smaltimento dei rifiuti organici e generare un vettore energetico pulito e rinnovabile.

Per raggiungere questi risultati, selezioniamo e caratterizziamo accuratamente le biomasse residuali disponibili sul territorio, valutandone la composizione chimico-fisica e il potenziale energetico. Sviluppiamo metodi di pretrattamento mirati a migliorarne la compatibilità con i successivi processi termochimici di cui ottimizzando resa ed efficienza, sviluppiamo catalizzatori innovativi, progettati per massimizzare la selettività e la resa in idrogeno, migliorando l’efficienza e la sostenibilità complessiva dei processi di pirolisi e gassificazione a letto fluido e del processo di aqueous phase reforming (APR), particolarmente promettente per la valorizzazione di biomasse umide e soluzioni organiche.

La nostra visione è chiara: trasformare un rifiuto in opportunità, con un impatto concreto per l’ambiente, l’economia circolare e l’indipendenza energetica locale.

Risultati

Sono stati studiati metodi fisici e termochimici di pretrattamento, di biomasse di varia origine (residui agrumicoli, piante marine, legno di conifera). La torrefazione si è dimostrata particolarmente adatta a biomasse ad alta umidità e basso potere calorifico, garantendo la produzione di combustibili solidi uniformi.

Sono stati sviluppati catalizzatori per l’abbattimento del tar e il reforming nella gassificazione con fasi attive (Fe e Ni promossi con Mg) selezionate su indicazioni di letteratura e sistemi catalitici aventi come fasi attive scarti industriali (red mud, ceneri di fanghi civili) secondo i principi dell’economia circolare. I materiali sono stati caratterizzati mediante tecniche analitiche volte a determinarne composizione, struttura cristallina, comportamento redox, morfologia e porosità. Sono stati inoltre preparati catalizzatori a base di Ni su ossidi (Al₂O₃, CeO₂, MgO) e valutati materiali commerciali (dolomite, olivina, ZSM-5).

Sono stati sviluppati catalizzatori senza metalli nobili per la produzione di H₂ via APR da miscele di glicerolo/etanolo

E’ stato allestito un impianto da laboratorio a letto fluido circolante per test di chemical looping gasification che è stato provato in condizioni ambiente per verificare il comportamento fluidodinamico dell’intero sistema

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