Obiettivo 2: Stoccaggio, trasporto e trasformazione in derivati ed e-fuels
REFERENTE/I
Maria Lucia Miglietta – ENEA
marialucia.miglietta@enea.it
Attività
Il DOE definisce obiettivi per l’adozione dell’idrogeno quale vettore energetico, individuando nella capacità di stoccaggio il parametro chiave per costi, sicurezza e prestazioni. Migliorarla tramite materiali avanzati rappresenta una priorità della ricerca. Lo stoccaggio in sistemi solidi può avvenire per fisisorbimento (materiali ad alta area superficiale e microporosità, come i carboni) o chemisorbimento (idruri metallici con interazioni reversibili). I carboni mostrano fino a ~4 wt% a 77 K, mentre gli idruri garantiscono elevate capacità ma con limiti cinetici. I compositi carbonio–metallo/idruro migliorano le prestazioni e la stabilità.
La linea LA2.3.5 si focalizza su processi sintetici di materiali compositi a base di carbonio (grafene e carboni attivi) e metalli (di transizione e alcalino-terrosi), comprendendo sintesi, su caratterizzazioni chimico-fisiche avanzata (SEM, TEM, XPS, BET, Raman, porosimetria), test di adsorbimento e sviluppo di processi scalabili.
Figura 1
focus della LA 2.3.5
Risultati
Resa sintetica, proprietà chimico-fisiche rilevanti, adsorbimento volumetrico a −196 °C fino a 20 bar di H₂ (PCT).
Figura 2
Risultati
Figura 3
Strumenti di caratterizzazione acquisiti con il progetto: a) microscopio elettronico a trasmissione, b) Analizzatore di fisisorbimento, chemisorbimento e porosimetria, c) Analizzatore di adsorbimento volumetrico di H2 tipo Sievert per pressioni fino a 100 bar di H2.
Team di ricerca
Il gruppo di ricerca riunisce competenze complementari in Chimica, Fisica e Ingegneria dei Materiali, maturate presso università italiane e successivamente orientate allo sviluppo di nanotecnologie, materiali avanzati e sensori innovativi.
Ne fanno parte Maria Lucia Miglietta, Brigida Alfano, Tiziana Polichetti ed Ettore Massera, tutti afferenti al laboratorio ENEA TERIN-SPV-DIN, con esperienze consolidate nella caratterizzazione e nello studio dei materiali.
Le attività del progetto POR H₂ sono ulteriormente rafforzate dalla collaborazione con Sara Paraboschi, dottoranda presso l’Università degli Studi di Pavia nell’ambito del Corso di Dottorato in Scienze chimiche e farmaceutiche e innovazione industriale – XXXIX ciclo. Il dottorato è svolto sotto la supervisione della professoressa Chiara Milanese, Associato del Dipartimento di Chimica e responsabile scientifico del Pavia Hydrogen Lab, con competenze specifiche nelle caratterizzazioni termodinamiche e cinetiche dei materiali per lo stoccaggio di idrogeno.
All’interno di questa attività, Maria Lucia Miglietta, segue le attività di ricerca in qualità di tutor ENEA. Questa sinergia tra Università di Pavia ed ENEA consente di integrare competenze complementari nello studio di materiali per applicazioni energetiche avanzate e nelle problematiche legate all’accumulo di idrogeno in fase solida.
Istituzioni partecipanti alle attività della LA 2.3.5
In collaborazione con:
Documenti
D2.3.5.1 [M12] Rapporto Tecnico “Sintesi dei materiali carboniosi di base, caratterizzazione chimico-fisica e del loro comportamento verso l’adsorbimento/desorbimento di idrogeno”
D2.3.5.2 [M24] Rapporto Tecnico “Sintesi dei materiali compositi grafene/catalizzatore, caratterizzazione chimico-fisica e del loro comportamento verso l’adsorbimento/desorbimento di idrogeno”
D2.3.5.3 [M42] Rapporto Tecnico “Studio di fattibilità dello scale-up dei processi”
«Investigating the role of transition metals in the H2 storage performance of biochar from agrifood waste» presented @ MH 2024
«Metal-doped active carbon from agro-food waste for solid state hydrogen storage» presented @ SCI 2024
«Enhanced hydrogen storage performance of MgH₂ via carbon-based additives» presented @ Gordon conference 2025
«Migliorare le rese di pirolisi del biochar da scarti agroalimentari per lo stoccaggio di idrogeno: il ruolo dei funghi» presented @ PhD day ENEA 2025
«Screening of agro-food biomass waste for the preparation of biochar and activated carbons for hydrogen storage» presented @ Chimica sotto l’albero 2025
«Decoration of Biomass-Derived Activated Carbons with Metals Nanoparticles for Hydrogen Storage Applications» presented @ CGSI 2025
