Combustione sostenibile

È convinzione unanime che sarà impossibile sostituire, almeno per qualche decennio, quote significative di combustibili fossili con fonti alternative a basse o nulle emissioni di CO₂, e che quindi si rende necessaria l’immediata adozione di soluzioni che limitino l’impatto conseguente al loro utilizzo, e siano perciò compatibili con l’obiettivo di contenere le alterazioni climatiche.

L’Unità è attiva nell’ambito dello sviluppo di impianti a più elevata efficienza e zero emission e di tecnologie per la produzione di nuovi combustibili:

  • sistemi di combustione (Mild, Oxycombustion, Trapped Vortex …) e cicli di conversione avanzati (ad alta temperatura, ultrasupercritici …);
  • cattura, trasporto e storage della CO₂ (CCS); metanazione della CO₂;
  • diagnostica della fiamma e misure di velocità, temperatura e concentrazione di specie (LDA, PIV, PLIF, CARS Spectroscopy …);
  • modellistica della combustione (modelli RANS-LES su piattaforme parallele, codice ENEA CFD-LES, HeaRT®, per flussi reattivi mono e multifase).

I laboratori specialistici del laboratorio Processi per la combustione sostenibile permettono di affrontare le problematiche di interesse dal punto di vista teorico, della modellazione e sperimentale mettendo a disposizione competenze di base e ingegneristiche di tipo chimico-fisico adeguate ad un approccio multidisciplinare a problematiche per loro natura complesse:

  • termo-fluidodinamica dei sistemi reattivi;
  • chimica dei processi di combustione, gassificazione, pirolisi, cattura selettiva con sorbenti e solventi, ecc;
  • ingegneria chimica e di processo;
  • fisica molecolare e spettroscopia ottica/laser;
  • calcolo ad alte prestazioni;
  • sviluppo di diagnostica avanzata e trattamento ed elaborazione dei segnali;
  • tecnologie impiantistiche.

Oltre alle competenze, sono patrimonio dell’Unità diversi impianti sperimentali e laboratori specialistici che permettono di affrontare le problematiche di interesse dal punto di vista teorico, modellistico e sperimentale.

Principali temi di ricerca:

Metodologie di indagine, con valenza trasversale:

Le attività di ricerca sono svolte nell’ambito dell’accordo di programma ENEA-MSE, e di vari progetti nazionali e internazionali. L’Unità è presente in diversi Joint Program dell’EERA e in importanti iniziative internazionali per lo sviluppo di tecnologie CCS (European Technology Platform for Zero Emission Fossil Fuel Power Plants), e la diagnostica e la modellistica della combustione (European Turbine Network).
La collaborazione con la Società partecipata Sotacarbo si inserisce nel quadro della politica industriale italiana volta a diversificare le fonti (produzione di elettricità con un maggior ricorso al carbone), sostenere lo sviluppo della Sardegna (Sulcis Iglesiente) e sviluppare le tecnologie CCS per favorire la competitività dell’industria italiana.

Centri sperimentali in cui opera l’Unità:

  • Centro Ricerche ENEA Casaccia
  • Centro Ricerche SOTACARBO – Carbonia