E-fuels from Residues gasification and green H2 for bio-MEthane Synthesis
Area di intervento PNRR:
Componente:
Investimento:
Durata:
Finanziamento totale del progetto:
Finanziamento allocato a UTV:
Proponente:
Descrizione del progetto
Il progetto, in collaborazione con le Univ dell’Aquila (capofila) e di Teramo, mira a sviluppare, testare e dimostrare un sistema innovativo per lo stoccaggio dell’idrogeno e la sua conversione in combustibili sintetici/derivati, in linea con l’obiettivo di ridurre del 70% le emissioni di gas serra rispetto ai combustibili fossili. Il concept integra la produzione di Bio-SNG (1–5 Nm³/h) da syngas proveniente da un’unità di gassificazione con un processo Power-to-Gas (P2G).
Nel processo di pretrattamento, l’Università di Roma Tor Vergata contribuisce in modo specifico tramite un reattore di pirolisi, che consente di migliorare il comportamento del gassificatore e la qualità/gestibilità del flusso in ingresso alla gassificazione.
Per rispondere alla futura esigenza (entro il 2050) di stoccaggio settimanale e mensile dei surplus elettrici da fonti rinnovabili (fotovoltaico ed eolico), l’idrogeno necessario ad arricchire il syngas e massimizzare l’efficienza della metanazione viene prodotto tramite elettrolisi del vapore in una cella ad ossidi solidi (SOEC, fino a 25 kWe), alimentata con l’energia in eccesso disponibile in rete.
Un corretto dimensionamento dell’elettrolizzatore consente di ottenere, in ingresso al metanatore, un rapporto H₂/(CO+CO₂) pari a circa 3–4, permettendo la conversione completa del carbonio presente nel gas direttamente in Bio-SNG con CH₄ >95%. In questo modo si evitano le fasi tipiche di Water-Gas Shift e upgrading, con una significativa semplificazione impiantistica e tecnologica. L’approccio consente inoltre di “immagazzinare” l’idrogeno prodotto trasformandolo in un combustibile flessibile e strategico come il Bio-SNG, come richiesto dal bando.
Il progetto prevede l’implementazione di un modello di sistema, a cura dell’Università di Roma Tor Vergata, che consenta di rappresentarne il comportamento al variare del feedstock e delle principali condizioni operative.
Sito del progetto:
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L’Università di Roma Tor Vergata contribuisce al progetto sviluppando e validando la sezione di pretrattamento termo-chimico basata su pirolisi veloce, tramite un reattore prototipale dedicato. Tale unità ha lo scopo di studiare in modo sistematico il comportamento di diversi feedstock (biomasse/residui con caratteristiche differenti per umidità, contenuto di ceneri, frazione volatile e composizione elementare), valutandone l’idoneità alla successiva gassificazione e l’impatto sulle prestazioni complessive del sistema.
In particolare, Tor Vergata si occuperà di:
- Progettazione, messa a punto e sperimentazione del reattore prototipale di pirolisi veloce, definendo le condizioni operative (ad es. temperatura, tempi di residenza, modalità di alimentazione) più efficaci
- Caratterizzazione dei prodotti di pirolisi (frazioni solida/liquida/gassosa) e analisi del loro effetto sulla catena di processo, con l’obiettivo di ottenere un flusso in ingresso più stabile e “gestibile” per la gassificazione.
- Ottimizzazione del processo di pretrattamento per migliorare il comportamento del gassificatore: riduzione di criticità legate a variabilità della biomassa, formazione di composti indesiderati e instabilità del syngas, con conseguente incremento di affidabilità e continuità operativa.
- L’Unità di Tor Vergata si occuperà inoltre del modello del sistema complessivo, in modo da poter rappresentare l’impianto nella sua complessità, al variare del feedstock e delle principali condizioni operative. Particolare attenzione sarà dedicata alla validazione sperimentale dei diversi sottosistemi, e dello studio delle caratteristiche del ciclo di vita.
Keyword del Progetto:
sostenibilità
biomasse
energia
biometano
idrogeno