Chimica dei processi energetici

La crescente complessità e interconnessione di cicli e processi energetici implica il sempre maggiore coinvolgimento di tecnologie chimiche avanzate, destinate alla messa a punto di nuovi processi e al trattamento di combustibili e prodotti di combustione.
Vista del Laboratorio CHI.PR.E.Per affrontare in quest’ottica i temi di interesse, l’Unità ha dovuto dotarsi di strutture, attrezzature e competenze a supporto nel settore specifico.
Il laboratorio specialistico CHI.PR.E. (CHImica del PRocessi Energetici) rappresenta l’insieme di competenze e attrezzature dedicate allo studio e allo sviluppo di processi chimici legati alla produzione di energia.
Il laboratorio dispone di competenze e strumenti per la caratterizzazione di combustibili solidi, liquidi e gassosi, nonché per la conduzione di attività di ricerca e sviluppo chimico/ingegneristico relative allo studio di:

  • processi e tecnologie innovative per la cattura della CO₂;
  • processi per la valorizzazione della CO₂ catturata;
  • pirolisi e gassificazione del carbone con successivo trattamento per la purificazione del syngas prodotto.

In particolare le attività vertono su:

  • conversione catalitica di CO₂ a metano, metanolo e DME: studi cinetici; valutazione del tempo di vita dei catalizzatori; nuovi sistemi catalitici;
  • integrazione della reazione di metanazione in sistemi alimentati da energia rinnovabile;
  • studio dell’assorbimento della CO₂ con solventi a base di ammine e con sorbenti solidi. Nuovi solventi e nuovi sorbenti per la cattura della CO₂;
  • studio dei processi di purificazione del syngas prodotto da gassificazione e pirolisi del carbone.

 

Reattore metallico per alte pressioni e temperature (400° C; 200 bar)
Reattore metallico per alte pressioni e temperature (400° C; 200 bar)

Forno tubolare (1200 °C) con reattore in quarzo per lo studio della reazione di metanazione da CO₂ e H₂ con flussimetri di massa e gascromatografo
Forno tubolare (1200 °C) con reattore in quarzo per lo studio della reazione di meta nazione da CO₂ e H₂ con flussimetri di massa e gascromatografo


Il laboratorio è dotato di numerosa strumentazione tra cui:

  • analizzatore elementare C/H/N/S (Leuco Tru Spec);
  • spettrometri FTIR (Varian 640, Varian Scimitar 1000, Gasmet 4000);
  • Autochem 2940 HP (Micromeritics);
  • termobilancia TGA/DSC (Mettler-Toledo);
  • micro-gascromatografo (Varian 4900, Agilent 490);
  • cromatografo ionico (Metrohm 761 Compact IC);
  • polarografo (Metrohm 757 VA Computrace);
  • reattore per alta pressione (Parr 4560);
  • spettrometro di massa (Airsense);
  • misuratore di densità (Mettler-Toledo DE45);
  • flussimetri di massa, unità di controllo (MKS, Bronkhorst);
  • forni tubolari per temperature fino a 1200 °C (Carbolite);
  • titolatore (Metrohm 809 Titrando);
  • dosatore (Metrohm 876 Dosimat plus);
  • impianto da banco per l’assorbimento e il desorbimento della CO₂;
  • impianto per lo studio della conversione della CO₂ a combustibili;

 

Referente:
V. Barbarossa,