Laboratorio di trattamento, caratterizzazione e pirolisi delle biomasse/materiali di scarto (Centro testing)

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Laboratorio n.

Lab 5 (Centro testing)

Laboratorio di trattamento, caratterizzazione e pirolisi delle biomasse/materiali di scarto (Centro testing)

Topic

Sistemi polimerici e catalitici per la purificazione di gas; Trasformazione di sottoprodotti e bioderivati in vettori energetici ecocompatibili; Trattamento e qualificazione energetica di biomasse; Sistemi di accumulo di idrogeno; Conversione elettrochimica di energia rinnovabile in idrogeno e combustibili alternativi, Elettrolisi, Co-elettrolisi e Foto-elettrolisi;

Le biomasse e i materiali di scarto in generale sono una risorsa rinnovabile con importanti previsioni applicative nel settore energetico. In tale ambito, le attività di laboratorio hanno come obiettivo la caratterizzazione e conversione termica di prodotti di scarto di natura solida in combustibili “alternativi” e prodotti ad alto valore, quali: bio-olio, gas di sintesi e bio-char. In particolare, tematiche di studio del laboratorio sono:

Caratterizzazione chimico-fisica (analisi elementare e prossimale, XRD, XRF, TGA, BET, SEM, TEM, pH, densità) di potenziali combustibili “grezzi”;
Studio e sviluppo dei processi di pirolisi applicati a materiali ligno-cellulosici di scarto, residui agro-industriali, ed algali per la produzione di gas di sintesi, bio-olio e bio-char;
Trattamento chimico e/o fisico di combustibili grezzi e bio-materiali per la produzione di materiali ad alto valore aggiunto (i.e. carboni attivi, produzione di pellets a matrice mista, ecc…).

Apparecchiature presenti

Il laboratorio è attrezzato con apparecchiature di diversa tipologia ed organizzato in due aree destinate a:

Pre/post-trattamento e caratterizzazione di bio-combustibili “grezzi” e bio-materiali

Conversione pirolitica di biomasse/materiali di scarto

La sezione “Trattamento e Caratterizzazione” è allestita in modo da consentire la separazione e la purificazione di miscele organiche liquide (distillazione frazionata sottovuoto, centrifugazione, estrazione con solvente) e/o materiali solidi di natura organica (biomassa e rifiuti). Sono, inoltre, presenti, i) un mulino a coltelli (Pulverisette 15 – Fritsch) per la macinazione delle biomasse con capacità max di 50l/h e dimensione max di macinazione 7x7cm e ii) un impianto macinatore/raffinatore di biomassa legnosa (e affini) con capacità max di carico di 35 kg. L’impianto è equipaggiato con un’unità di aspirazione ed è collegato ad una macchina per la produzione di pellet del diametro di 6 mm.

La sezione è anche attrezzata per effettuare:

caratterizzazioni di materiali solidi e soluzioni liquide in termini di pH, densità, COD, umidità, residuo fisso e ceneri.

preparazione di sistemi catalitici solidi mediante le principali tecniche di sintesi catalitica (wet&dry impregnation, precipitazione/coprecipitazione, sol-gel, combustione).

l’upgrading di bio-char da pirolisi in carboni attivi.

La sezione di conversione di biomasse/materiali di scarto comprende, invece, un impianto per lo studio del processo di pirolisi per la decomposizione termo-chimica di materiali organici solidi (≤50 grammi) a basso contenuto di umidità (<20%). L’impianto è dotato di un apposito sistema di trappole fredde per la condensa degli olii di pirolisi, sistema di gestione e controllo gas.

Partnerships

UniME – Università degli Studi di Messina, Dipartimento di Ingegneria, Messina (ITALIA)

UniPA – Università degli Studi di Palermo, Dipartimento Fisica e Chimica, Palermo (ITALIA)

UniCT – Università di Catania, Dipartimento di Agricoltura, Alimentazione e Ambiente, Catania (ITALIA)

UniPg – Università di Perugia, Dipartimento di Ingegneria (ITALIA)

Universitat de Lleida (SPAGNA)

CNR-ICCOM Pisa (ITALIA)

CNR-IRBIM Messina (ITALIA)

UEDIN – University of Edinburgh, School of Engineering (SCOZIA)

UCLM – Universidad de Castilla-La Mancha, Ciudad Real (SPAGNA)

RESET – Innovation in Biomass Technology SPA, Roma (ITALIA)