|
|
| Titolo del progetto |
|
Sviluppo di tecnologie per la produzione ed il trattamento del syngas da carbone mirato all'ottenimento e all'utilizzo di vettori energetici di alta valenza ambientale e dell'idrogeno in particolare |
| Amministrazione proponente |
|
Sotacarbo |
| Unità organizzativa |
Centro Ricerche Sotacarbo
|
| Indirizzo |
|
Ex Miniera Serbariu Carbonia |
| CAP |
|
09013 |
| Città |
|
Carbonia |
| Provincia |
|
CA |
| Regione |
|
Sardegna |
| Indirizzo internet dove esiste una descrizione del progetto |
|
www.sotacarbo.it |
| Referente del progetto |
|
| Nome |
|
Carlo |
| Cognome |
|
Amorino |
| Funzione |
|
Project Manager |
| Ente |
|
Sotacarbo |
| E-mail |
|
camorino@sotacarbo.it |
| Telefono |
|
0781 670444 |
| Fax |
|
0781 670552 |
| Parte 2: PROGETTO - aspetti generali |
|
| Area di intervento del progetto |
X Energie rinnovabili
|
| Destinatari del progetto |
X Aziende
X Istituzioni
|
| |
|
|
| Status del progetto |
X In stato di realizzazione
|
| Durata del progetto |
|
| Data di avvio del progetto |
gennaio 2003
|
| Data prevista per la messa a regime |
dicembre 2004
|
| Descrizione sintetica del progetto |
|
Il progetto si propone lo sviluppo di tecnologie di produzione e di trattamento di syngas da carbone, attraverso una sperimentazione che prevede la gassificazione del carbone, la pulizia del syngas, l'arricchimento del syngas ed il suo utilizzo sia per la produzione di energia elettrica con diversi sistemi di conversione ad alta efficienza sia per la produzione di idrogeno quale vettore energetico anche per una utilizzazione distribuita, con estrazione e smaltimento della CO2.
In particolare il progetto prevede la realizzazione di una piattaforma pilota costituita da: Impianto di gassificazione pilota da 5 MW, costituito dalle seguenti sezioni principali: gassificazione, pulizia gas. Impianto da laboratorio da 200 kW, costituito dalle seguenti sezioni principali: gassificazione, pulizia del gas combustibile, sistema di desolforazione CO shift. Separazione della CO2 e produzione di H2. Motore a combustione interna. |
| Esigenza/e affrontata/e dal progetto |
|
L'attuale panorama energetico nazionale e internazionale favorisce lo sviluppo di tecnologie affidabili e sicure per l'utilizzo di combustibili alternativi al petrolio (quale il carbone) in modo ambientalmente compatibile e con migliori efficienze energetiche. |
| Obiettivi del progetto |
Il progetto si pone gli obiettivi di: sviluppare tecnologie per un uso pulito dell'energia termica prodotta con il carbone; consentire una maggiore diversificazione energetica salvaguardando gli aspetti di compatibilità ambientale (obiettivo intermedio); produrre un vettore energetico quale l'idrogeno partendo dal carbone (fine ultimo dell'attività di ricerca proposta).
|
| Azioni previste dal progetto |
|
Miglioramento e ottimizzazione del processo di gassificazione sia per quanto riguarda l'arricchimento con ossigeno dell'agente ossidante (aria) sia per quanto riguarda l'automazione del sistema. Verifica delle prestazioni del gassificatore in condizioni di alimentazione con aria arricchita con ossigeno.
Studio e ottimizzazione delle migliori tecniche di gas clean-up finalizzate ad ottenere un combustibile idoneo per il suo utilizzo in motori a combustione interna e la predisposizione di sistemi per la successiva utilizzazione dello stesso gas in unità avanzate di produzione di energia elettrica.
Verifica delle prestazioni del processo di desolforazione e ottimizzazione dello stesso anche da un punto di vista ambientale. Predisposizione e validazione di un modello di simulazione dell'impianto di desolforazione. Raccolta dei dati sperimentali e acquisizione delle esperienze necessarie per lo scale-up della sezione di desolforazione.
Caratterizzazione dei catalizzatori e verifica delle prestazioni del reattore in diverse condizioni di esercizio e diverse composizioni del syngas e caratteristiche del vapore. Ottimizzazione del sistema di CO-shift anche da un punto di vista ambientale. Sviluppo e validazione di un modello di simulazione della sezione di CO-shift. Raccolta dei dati sperimentali e acquisizione delle esperienze necessarie per lo scale-up dell'impianto di CO-shift.
Verifica delle prestazioni del motore a combustione interna in condizioni diverse di alimentazione (H2 o syngas arricchito con H2). Ottimizzazione delle prestazioni del sistema anche da un punto di vista ambientale. Raccolta dei dati sperimentali e acquisizione delle esperienze necessarie per lo scale-up dell'unità di produzione di energia elettrica.
Verifica delle prestazioni dei sistemi chimici e fisici di separazione CO2 dal syngas. Ottimizzazione delle prestazioni del sistema anche da un punto di vista ambientale. Sviluppo e validazione del modello di simulazione del sistema di separazione della CO2. Raccolta dei dati sperimentali e acquisizione delle esperienze necessarie per lo scale-up dell'impianto di separazione della CO2.
|
| Risultati attesi |
Le prestazioni che si prevede di realizzare attraverso la sperimentazione delle varie sezioni della piattaforma pilota sono le seguenti: portata minima del carbone nel gassificatore: 500 kg/h; rendimento minimo del gassificatore: 90 %; verificare la possibilità di raggiungere il 30 % di arricchimento dell'aria con ossigeno; particolato e TAR < 10 mg/Nm3; COS + H2S < 100 ppmv; concentrazione CO in uscita: 1÷2 %; purezza H2 superiore all' 80 %; rendimento minimo del motore a combustione interna: 37 %.
|
| Risultati conseguiti |
|
| Quali sono state le principali difficoltà affrontate nella realizzazione del progetto? |
X Di carattere organizzativo
X Altro
|
| Note aggiuntive sulle criticità riscontrate |
|
Ritardi nella consegna delle opere infrastrutturali a carico del Comune di Carbonia. |
| Parte 3: PROGETTO - aspetti specifici |
|
| Partnership |
|
| Se il progetto prevede partnership istitizionali, indicare ruolo svolto da ciascun soggetto coinvolto |
|
ENEA - Università di Cagliari: nell'ambito del progetto parteciperà alle seguenti attività: supporto agli studi di definizione del processo e al progetto concettuale della Piattaforma Pilota; supporto alle prove di appoggio con impiego di impianti esistenti; supporto alla definizione dei programmi delle campagne sperimentali; supporto analitico ed analisi specialistiche.
DIMECA - Dipartimenti di Ingegneria Meccanica: nell'ambito del progetto parteciperà alle seguenti attività: Supporto alla progettazione preliminare della piattaforma pilota. Supporto alla progettazione di dettaglio, costruzione e montaggio delle seguenti sezioni: gassificatore, gassificatore pilota, gas cleaning; desolforazione; CO shift; separazione della CO2 e purificazione idrogeno; motore a combustione interna; attrezzature e laboratori di supporto; ausiliari e BOP. Supporto alle prove di appoggio per lo sviluppo delle sezioni di desolforazione, CO-shift, separazione CO2, purificazione H2, motore a combustione interna. Supporto alle prove sulla piattaforma pilota. Valutazione dei risultati con individuazione dei fattori critici degli interventi di ottimizzazione. Sviluppo e implementazione dei modelli di simulazione. Supporto alle attività di formazione dei ricercatori.
|
| Se il progetto prevede partnership pubblico-privato, indicare il ruolo svolto da ciascun partner privato |
|
Ansaldo Ricerche: Nell'ambito del progetto, ARI parteciperà allo sviluppo delle seguenti attività: progettazione preliminare della piattaforma pilota; progettazione di dettaglio, costruzione e montaggio del gassificatore (con gassificatore da laboratorio), del sistema di combustione in sicurezza del syngas, del sistema di arricchimento aria con O2 e del sistema di pulizia del syngas; supporto alla progettazione di dettaglio delle restanti parti della piattaforma pilota; effettuazione delle prove di appoggio con aria arricchita nell'impianto di gassificazione a letto fisso, in scala laboratorio e delle prove d'appoggio per l'impianto di pulizia del syngas; assistenza al montaggio e all'avviamento della piattaforma pilota; assistenza ai test della piattaforma pilota; supporto all'analisi dei risultati con individuazione dei fattori critici degli interventi di ottimizzazione. |
| Organizzazione |
|
| Professionalità coinvolte |
Ricercatori e tecnici specializzati nel settore ambiente ed energia.
|
| Il progetto ha comportato nuove modalità organizzative? |
X Sì
|
| Descrivere sinteticamente le soluzioni/cambiamenti organizzativi adottati |
|
Durante lo svolgimento del progetto l'organico della Società è stato incrementato con l'assunzione di n. 9 ricercatori provenienti dal corso di formazione organizzato nell'ambito dello stesso progetto. |
| Il progetto ha richiesto una formazione specifica del personale? |
X Sì (descrivere)
|
| |
|
In particolare si è reso necessario formare del personale per creare le competenze necessarie alle attività di ricerca industriale e di sviluppo tecnologico relative alle seguenti figure professionali:
Ricercatori processisti
Ricercatori per attività di modellazione e simulazione
Tecnici di programmazione
Tecnici di laboratorio
|
| Per la realizzazione del progetto, sono state adottate particolari tecnologie ICT? |
X No
|
| |
|
|
| Sono state effettuate iniziative di comunicazione istituzionale? |
X Sì (descrivere)
|
| |
|
Sono state effettuate iniziative di comunicazione del progetto con il Ministero dell'Università e della Ricerca |
| Risorse |
|
| Costo complessivo del progetto |
|
11.423,46 Milioni di Euro |
| Il progetto è stato finanziato con |
X Fondi nazionali
|
| |
|
|
