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Le Filiere dell'Energia “Le Biomasse” 1 o Convegno Tematico Maurizio Fermeglia

Le Filiere dell'Energia “Le Biomasse” 1 o Convegno Tematico Maurizio Fermeglia. Maurizio.Fermeglia@dicamp.units.it www.di3.units.it. Approccio multiscala alla produzione di biocarburanti. Dagli eletttroni … allìimpianto Quanto meccanica - Atomistica Elementi finiti – macro scala

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Le Filiere dell'Energia “Le Biomasse” 1 o Convegno Tematico Maurizio Fermeglia

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Presentation Transcript

  1. Le Filiere dell'Energia “Le Biomasse” 1o Convegno Tematico Maurizio Fermeglia Maurizio.Fermeglia@dicamp.units.it www.di3.units.it

  2. Approccio multiscala alla produzione di biocarburanti • Dagli eletttroni … allìimpianto • Quanto meccanica - Atomistica • Elementi finiti – macro scala • Impianto pilota • Processo

  3. Simulazione atomistica e mesoscala • Lo strumento • Simulazioni MD atomistiche (allatoms FF) • Simulazione mesoscala (DPD) • Il problema • La decomposizione di biomassa lignocellulosica per reazione catalitica o enzimatica • Per ottenere • Relazione struttura e proprietà di microfibre • Effetto del solvente (acqua o liquidi ionici - BMIM) per dissolvere la cellulosa • Studiando (con simulazione) • Dipendenza spaziale della forza dei legami idrogeno • Le strutture di solvatazione • Il risultato • Legami idrogeno tra catene e dentro le catene sono facilmente rotti • Legami idrogeno tra I fogli sono persistenti • Legami tra I fogli sono fondamentali per i meccanismi di distruzione • Altre applicazioni: membrane per la separazione di CH4 da CO2 e per la diffusione di protoni in celle a combustibile

  4. Laboratorio • Laboratorio • idrolisi della cellulosa a zuccheri riducenti • trattamento chimico e microbiologico • Diversi trattamenti per biomassa aerobica rimozione VOC biomassa anaerobica + acqua respirometria Sistema trifasico liquido acqua + inquinanti modelli di processi e di impianti + reattori anaerobici aria + inquinanti gas aria di processo biogas

  5. SPERIMENTAZIONE Specific gas production (SGP):Volume CH4 prodotto per COD substrato caricato [NmLCH4 / gCODin] Specific methanogenic activity (SMA).Volume orario CH4 prodotto per bio-massa caricata [NmLCH4 / (h·gVSS)] Impianto pilota Pilota anaerobico(UASB - EGSB) Pilota anaerobico(Batch- 60 L) Reattori anaerobici da banco

  6. Processo: Bio etanolo da molassa (Cuba)

  7. Gassificazione e celle a combustibile Biomass Pre treatment Gasification Gas Clean-up Reforming Burner An. Cath. Water Evaporator Air/Oxygen Pre heating Compr Co generation Turbine Air Donolo G, Fermeglia M., De Simon G., J. Power Sources, 2007

  8. Gassificazione di biomasse e MCFC • Simulazione di processo di produzione di energia elettrica tramite cella a combustibile • Celle a combustibile ad alta temperatura (MCFC) usate per produrre energia elettrica da gas naturale e/o da biomasse tramite gassificazione. Modellazione in stato stazionario dell’intero processo e in regime dinamico della cella. Donolo G, Fermeglia M., De Simon G., J. Power Sources, 2007

  9. Valutazioneimpattoambientale PSP Indexes 1D 3D CAPE OPEN (CoLan) PSP Framework Toxicological data Process Simulators Molecular Modeling Process Design Fermeglia M., Longo, G, Toma L., AIChE J, 2008, in press

  10. si compone delle seguenti parti:

  11. Per Informazioni:Maurizio Fermeglia (Mauf@dicamp.units.it)Università di Trieste www.di3.units.it

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