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Valorizzazione energetica di biomassa in un impianto a celle a combustibile

Informazioni tesi

  Autore: Lorenzo Bogliolo
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2005-06
  Università: Università degli studi di Genova
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria chimica
  Relatore: Elisabetta Arato
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 173

Il lavoro ha come obiettivo quello di valutare la fattibilità di alimentare un sistema di produzione di energia elettrica quale la cella a combustibile, con un gas prodotto a partire da una biomassa forestale, tramite un gassificatore a letto fluido ricircolato.
Inoltre la tesi tratterà argomenti inerenti gli impianti di valorizzazione delle biomasse e la scelta del sito adatto alla localizzazione di un impianto di questo genere.
Il primo capitolo è di carattere introduttivo, e dopo aver introdotto il concetto di biomassa, si occuperà di analizzare il settore energetico in Italia, la sua legislazione, e i fattori che contribuiscono alla possibilità di installazione di un impianto per la valorizzazione energetica delle biomasse in relazione al contesto geografico.
Il secondo capitolo è più di carattere tecnico, e offre una panoramica delle tecnologie di valorizzazione della biomassa attualmente disponibili. Inoltre prende in considerazione alcuni esempi di impianti già esistenti, basati su diverse tecnologie.
Nel terzo capitolo si passa invece alla descrizione di un ipotetico impianto, che viene simulato al calcolatore, tramite l’utilizzo di un programma di simulazione chiamato ASPEN PLUS ®, e di un programma scritto in linguaggio FORTRAN (MCFC-D3S ©), e si valuteranno le prestazioni ottenibili dall’impianto.
L’ultimo capitolo è quello conclusivo, dove vengono riportate alcune valutazioni circa i risultati ottenuti.

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INTRODUZIONE E’ un problema attuale la ricerca di fonti energetiche alternative ai combustibili fossili, che siano rinnovabili e che comportino un basso impatto ambientale. Ciò è dovuto alla sempre maggiore consapevolezza riguardo il problema dell’inquinamento ambientale e del contenimento dell’effetto serra. Oltre alla questione ambientale occorre considerare anche le problematiche relative alla disponibilità e ai costi delle fonti di energia tradizionali; la disponibilità non è illimitata e i costi sono in continua crescita. Lo sfruttamento delle biomasse sembra essere una delle alternative più promettenti a breve termine alle fonti fossili, per il ridotto impatto ambientale che ne caratterizza lo sfruttamento a fini energetici. Inoltre è molto attuale anche il tema di utilizzare l’idrogeno come vettore energetico, ed in particolare il suo utilizzo in sistemi elettrochimici come le celle a combustibile, che sono dispositivi di produzione di potenza caratterizzati da rendimenti energetici molto alti. Ho cominciato ad interessarmi maggiormente a questi a questi argomenti l’anno scorso, quando durante un semestre di studi in Spagna, in seno al progetto Erasmus, presso l’Universidad Politecnica de Valencia, mi trovai a collaborare alla redazione di un articolo scientifico inerente un confronto tra varie tecnologie per un impianto di produzione di energia e biocombustibili alimentato a biomasse. L’articolo è stato scritto in collaborazione tra il dipartimento DIAM dell’Università degli Studi di Genova, e l’Instituto de Ingenieria Energética de la Universidad Politecnica de Valencia, ed è riportato integralmente in appendice alla tesi (E. Peñalvo, D. Alfonso, L.Bogliolo, D. Marra, B. Bosio, A. Pérez-Navarro, Biomass energy valorisation plants based on MCFC for combined heat, power and biofuel production, World Renewable Energy Congress 2006, Florence, Italy, 2006). 5

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