Analisi e sperimentazione in campo di celle a combustibilead alta temperatura alimentate a gas naturale e biogas.

Obiettivo primario dell'attività di ricerca proposta è la sperimentazione in campo di celle a combustibile ad alta temperatura (MCFC e SOFC), nonché di impianti ibridi basati sull'integrazione di tali celle con sistemi convenzionali (turbogas). La sperimentazione prevede sia l'utilizzo di combustibili fossili tradizionali (gas naturale) che di bio-combustibili (biogas di discarica, disponibile nel sito in cui è previsto lo svolgimento della sperimentazione), ed è finalizzata ad approfondire le scarse conoscenze attualmente disponibili sul comportamento in campo dei sistemi in esame, dal punto di vista ingegneristico, termodinamico ed ambientale, in condizioni operative in gran parte inesplorate, quali quelle derivanti dall'utilizzo di gas derivati da biomasse. Rispetto alle celle a bassa temperatura, SOFC e MCFC risultano decisamente più idonee ad un'alimentazione mediante biogas, non solo grazie alla maggiore efficienza ottenibile, ma anche perché non devono essere alimentate necessariamente mediante idrogeno, e sono caratterizzate da una minore vulnerabilità nei confronti di impurità come solfuri di idrogeno, metalli pesanti, alogeni, etc., la cui eliminazione richiede, conseguentemente, sistemi meno complessi e costosi. Il problema della depurazione del biogas utilizzato nell'alimentazione delle celle sarà ovviamente parte centrale ed integrante del progetto proposto. Parallelamente, ci si propone di sviluppare, con particolare riferimento agli impianti ibridi turbogas-cella ad alta temperatura, dei modelli di simulazione in grado di fornire informazioni attendibili sulle prestazioni ed in generale sul comportamento di questi sistemi in varie, possibili configurazioni e condizioni operative. Nella messa a punto e convalida di questi modelli, si utilizzeranno sia i dati disponibili in letteratura che quelli resi disponibili dalle attività teoriche e sperimentali previste nell'ambito del progetto. Si ritiene che questo studio possa contribuire, tra l'altro, all'individuazione delle principali variabili di influenza da considerare nella progettazione e nell'esercizio dei sistemi in esame, ai fini della loro ottimizzazione termodinamica, termoeconomica e di impatto ambientale.