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VERA – Valorizzazione Energetica Risorse Ambientali

  1. VERA – Valorizzazione Energetica Risorse Ambientali

VERA è un progetto di ricerca industriale e sviluppo sperimentale presentato sul POR Calabria FESR 2014-2020, Sostegno alla creazione di microimprese innovative startup e spin-off della ricerca, Linea 1.4.1 e WeSmart si configura come fornitore di servizi di Ricerca & Sviluppo.

Con VERA intende effettuare un utilizzo più efficiente di scarti organici. Questi, per le aziende, comportano problemi di natura logistica ed economica: occorre infatti provvedere alla loro raccolta ed al loro smaltimento. Gli obiettivi che VERA ha perseguito sono essenzialmente la valorizzazione energetica di tali scarti e la produzione efficiente ed a basso impatto ambientale di energia elettrica attraverso la tecnologia SOFC (Solid Oxide Fuel Cell).

La ricerca industriale di VERA ha riguardato una ricerca pianificata, affiancata da indagini critiche e sviluppo di

modelli numerici di un Reattore Anaerobico (RA), per stimare ed analizzare la produzione di biogas e determinare le condizioni che massimizzano le prestazioni del processo e che quindi producono il biogas ottimale, e della connessione del sistema RA alla tecnologia SOFC, per analizzare la produzione di energia elettrica e termica della sezione SOFC. In questa fase, la modellazione si è rivelata uno strumento chiave per accelerare la fase di ricerca progettuale: l’accoppiamento RA con tecnologia SOFC non è ancora diffusa nel mercato nazionale ed internazionale. La modellazione numerica del RA ha consentito di valutare le composizioni e le caratteristiche del biogas al variare della biomassa in ingresso (poiché è stato virtualmente alimentato da matrici di biomassa differenti), ed analizzare le performance della SOFC al variare della composizione del biogas.

Al fine di validare i modelli e di funzionalizzare il biogas come gas di alimentazione di SOFC è stato necessario

implementare una linea di metano che simulasse il biogas prodotto da impianti RA. Si è provveduto quindi ad installare un sistema di miscelazione con una linea metano e la relativa sen

soristica.

Dopo la validazione, si è proceduto, quindi, con lo sviluppo sperimentale e con la raccolta di tali dati fondamentali: in funzione della biomassa in ingresso, si sono raccolti i dati sulle varie composizioni di gas, in modo da costruire un database da utilizzare in un secondo momento per le analisi delle performance della SOFC. A tal fine è stato elaborato un algoritmo per lo studio e la

simulazione di processi di digestione anaerobica alimentati con mix di biomasse, con l’obiettivo di ottenere un incremento della produzione in idrogeno e metano, e, quindi, incrementare i guadagni derivanti da una maggior vendita/utilizzo di energia elettrica. Tale algoritmo rappresenta un valido aiuto nella fase di pre-progettazione e gestione: noto il mix di

biomassa in ingresso, l’algoritmo è in grado di calcolare la produttività dell’impianto e la nuova resa di metano, associandone costi e ricavi.

I test sperimentali sono stati condotti simulando il biogas prodotto da digestione anaerobica, mutuando opportunamente la composizione di CH4 e CO2 nel già presente sistema di alimentazione, al fine di considerare il biogas di diversi processi di digestione anaerobica. Avendo a disposizione la composizione reale del biogas, le simulazioni sperimentali hanno consentito di avere la risposta energetica dei sistemi SOFC tali da estendere

il funzionamento del sistema energetico integrato reale, da ambiente sperimentale ad ambiente pre e/o industriale.