24 May, 2024
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Un metodo innovativo che consente di approfondire aspetti fondamentali della valorizzazione delle trebbie di birra. I sorprendenti risultati della ricerca sviluppata da Sotacarbo sono ora a disposizione dell’intera comunità scientifica, con la pubblicazione della prestigiosa rivista Renewable Energy dell’articolo “A comprehensive pathway on the determination of the kinetic triplet and the reaction mechanism of brewer’s spent grain and beech wood chips pyrolysis” (autori: Federica Dessì, Mauro Mureddu, Francesca Ferrara, Alberto Pettinau).

Nell’articolo si spiega come, grazie all’analisi termogravimetrica, sia stato sviluppato un modello cinetico in grado di descrivere il comportamento di pirolisi degli scarti di birrificazione provenienti da malti Pilsner e Weizen. Le trebbie di birra sono la parte insolubile non degradata dei chicchi d’orzo e rappresentano il principale sottoprodotto nell’industria birraria, con una produzione media di circa 20 kg per 100 litri di birra. Ricche di cellulosa, emicellulosa e lignina, le trebbie sono ideali per la conversione termochimica in biocombustibili e prodotti chimici ad alto valore aggiunto nei processi di pirolisi e gassificazione.

La valorizzazione delle trebbie di birra risponde alle indicazioni contenute nel piano d’azione “Una bioeconomia sostenibile per l’Europa: rafforzare il collegamento tra economia, società e ambiente”, pubblicato dalla Commissione europea nell’ottobre 2018, per stimolare lo sviluppo delle conoscenze, della ricerca e dell’innovazione sulla conversione delle risorse biologiche rinnovabili in prodotti ed energia. Un invito ad affrontare le tante sfide della transizione energetica: gestire le risorse naturali in modo sostenibile, ridurre la dipendenza dalle risorse non rinnovabili, mitigare e adattarsi ai cambiamenti climatici e mantenere la competitività europea.

Il metodo messo a punto da Sotacarbo rappresenta il più recente contributo scientifico di rilievo nato dall’accordo di collaborazione tra l’organismo di ricerca isolano ed il Netl (il National Energy Technology Laboratory del Dipartimento per l’Energia degli Stati Uniti). I risultati ottenuti dai ricercatori Sotacarbo, infatti, permettono di calibrare e validare il modello di fluidodinamica computazionale (Cfd) messo a punto dai colleghi americani per prevedere le prestazioni del gassificatore down-draft su scala pilota (40 kWth) in costruzione presso il Centro Ricerche Sotacarbo e progettato specificamente per la valorizzazione di biomasse lignocellulosiche, quali le trebbie di birra.

Martedì prossimo, 1° aprile, dalle 10.00 alle 13.00, alla grande miniera di Serbariu si terrà un corso di formazione per giornalisti, sul tema “Transizione energetica. La decarbonizzazione. La Sardegna in prima fila”, in collaborazione con la Sotacarbo.

Sarà l’occasione per fare il punto sui programmi di transizione energetica in vista della “decarbonizzazione”, un processo imposto dal programmato blocco delle centrali elettriche alimentate a carbone.

Relatori saranno Sandro Mantega, giornalista; Francesco Birocchi, presidente dell’Ordine dei giornalisti della Sardegna; Mario Porcu, presidente della Sotacarbo; Alberto Pettinau, direttore tecnico della Sotacarbo; Mauro Mureddu, ricercatore senior, responsabile del progetto “Power fuels”; Gianni Serra, direttore della comunicazione della Sotacarbo.

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Lunedì 15 aprile la Manifattura Tabacchi di Cagliari ospiterà l’incontro-dibattito intitolato “La cattura dell’anidride carbonica e il suo utilizzo: tecnologie ed economia per una transizione energetica sostenibile“.

L’appuntamento è il primo di un nuovo ciclo di incontri dedicati alla gestione efficiente dell’energia e più in generale alle strategie energetiche per combattere il cambiamento climatico, organizzato dalla Piattaforma Energie rinnovabili di Sardegna Ricerche nell’ambito del progetto complesso “Reti intelligenti per la gestione efficiente dell’energia“.

In particolare, questo primo incontro punta a definire il quadro internazionale e locale relativo alle ricadute delle crescenti emissioni di gas‑serra, a presentare le diverse tecnologie di cattura e riutilizzo dell’anidride carbonica, i progetti e le iniziative in corso e le opportunità di ricerca a livello nazionale ed internazionale.

Il programma della mattinata prevede gli interventi di: Alessandro Bianchi, amministratore delegato di NE Nomisma Energia, Alessandra Monero, responsabile R&S e opportunità di RINA Consulting, Alberto Pettinau, direttore scientifico di Sotacarbo e Vito Pignatelli, responsabile del laboratorio Biomasse e biotecnologie per l’energia dell’ENEA. I lavori saranno coordinati da Alberto Varone, ricercatore del CRS4 che collabora con la Piattaforma sul tema specifico del recupero della CO2 e della metanazione biologica.

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Un accordo triennale nel campo delle tecnologie “low carbon” e in particolare nel settore della generazione elettrica da biomasse è stato sottoscritto la scorsa settimana a Chennai da Sotacarbo e l’Indian Institute of Technology Madras.

Fondato nel 1959, l’IIT Madras è una realtà unica nel panorama della ricerca in India: 550 facoltà, 100 laboratori di livello mondiale, con collaborazioni in corso con 198 società straniere, tra le quali Microsoft, Boeing, Shell; un campus di 250 ettari, aperto alla cittadinanza, che ospita 8000 studenti e 1250 dipendenti, realizzato nel cuore di una foresta. Qui gli edifici sono ribattezzati coi nomi dei fiumi e i bus con quelli delle montagne. La spiegazione è nel motto dell’Università: «Solo da IIT Madras i fiumi stanno fermi e si muovono le montagne».

Nessuna traccia di miracoli o stravaganze nell’accordo triennale sottoscritto tra IIT Madras e Sotacarbo, ma solo progetti concreti, conoscenze e ambizioni condivise. L’obiettivo è sviluppare una collaborazione nel campo delle tecnologie “low carbon” e in particolare nel settore della generazione elettrica da biomasse. 

«Quello dell’energia è un ambito importante della nostra ricerca, e siamo ben contenti dell’opportunità di collaborare con Sotacarbo sui temi che abbiamo individuato nel campo dell’energia sostenibile. Siamo fiduciosi che i nostri ricercatori lavoreranno per il meglio assieme e porteranno risultati al di là delle aspettative», è stato il commento di Ravindra Gettu, direttore del Dipartimento Industrial Consultancy & Sponsored Research dell’IIT Madras, in occasione della presentazione ufficiale dell’accordo, avvenuta lo scorso 28 novembre nel campus di Chennai.

Lo spunto per l’incontro tra le due organizzazioni di ricerca è arrivato da Bhima Sastri, che all’IIT Madras si era laureato e da anni è uno dei relatori più prestigiosi della Sotacarbo Summer School sulle tecnologie di cattura, confinamento e riutilizzo della CO2.

Gianni Serra, direttore delle relazioni internazionali Sotacarbo, ha riassunto il percorso che ha portato all’accordo: «Bhima Sastri conosce le attività svolte da Sotacarbo e per questo motivo ci ha suggerito di documentarci su IIT Madras, perché avrebbe potuto essere un partner interessante per noi, visto l’impegno in ambiti di molto simili. Una volta approfondita la conoscenza reciproca, è stato naturale non farsi scappare l’opportunità di collaborare con un’università così prestigiosa, un’eccellenza di livello mondiale».

Sotacarbo, società partecipata da Enea e Regione Autonoma della Sardegna, è impegnata da anni nella ricerca nel settore dell’energia sostenibile, dove IIT Madras può vantare diversi dipartimenti con esperienze e conoscenze di prim’ordine su biomasse, gassificazione, progettazione di combustori, sviluppo di catalizzatori.

Due enti di ricerca complementari, come ha spiegato Alberto Pettinau, direttore scientifico della Sotacarbo: «Abbiamo scelto di collaborare con IIT Madras perché abbiamo potuto apprezzare il loro elevato livello di esperienza nei nostri stessi campi di ricerca, che sono strategici per l’Italia e la Regione Autonoma della Sardegna. Si tratta di ricerca che ha bisogno di un approccio multidisciplinare; in questo senso si può dire che Sotacarbo e IIT Madras possono mettere sulla bilancia competenze e conoscenze diverse ma la cui complementarità è evidente».

Nel corso della presentazione alla stampa locale, la professoressa Preeti Aghalayam ha ricordato la prima visita di IIT Madras nel Centro ricerche Sotacarbo: «Un’esperienza magnifica in un centro di reale eccellenza. Fa davvero piacere vedere i nostri ricercatori lavorare fianco a fianco nel campo dell’energia pulita».

Diverse le attività che saranno oggetto della collaborazione: la gassificazione delle biomasse, catalisi per la sintesi del metanolo, combustione e ossicombustione, cattura e confinamento dell’anidride carbonica. La presentazione dell’accordo è stata preceduta e seguita da un’intensa serie di incontri tra la delegazione Sotacarbo e i responsabili dei gruppi di ricerca del Dipartimento di Ingegneria chimica, del National Centre for Combustion Research and Development (NCCRD) e del National Centre for Catalysis Research (NCCR), per la messa a punto delle strategie e dei programmi operativi necessari per la riuscita dell’accordo e la possibile estensione a nuovi ambiti.

Una collaborazione che si inserisce nella politica di internalizzazione della ricerca Sotacarbo, sostenuta da tempo dal presidente Alessandro Lanza, che solo pochi mesi fa aveva presentato col presidente della Regione Sardegna Francesco Pigliaru un accordo quinquennale con gli americani del NETL (National Energy Technology Laboratory).

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«L’insularità è un limite ma può essere anche un vantaggio: la Sardegna può diventare la prima regione italiana carbon free. Al momento il 70 per cento dell’energia per l’Isola è prodotta da combustibili fossili, nella transizione sarà utile il metano, ma in 20-30 anni possiamo arrivare ad avere tutta l’energia da rinnovabili.»

Raffaele Paci, assessore regionale della Programmazione, ha inquadrato in questo obiettivo di medio-lungo termine, la volontà della Regione di finanziare progetti come il “Centro di Eccellenza sull’Energia Pulita” (Ceep), al centro del seminario organizzato dalla Sotacarbo.

L’incontro, che ha visto la partecipazione della popolazione locale e di alcune scuole del Sulcis, ha fatto il punto sui risultati raggiunti da Sotacarbo e sulle prospettive del progetto “Centro di Eccellenza sull’Energia Pulita” (Ceep), finanziato dalla Regione Autonoma della Sardegna con fondi Por-Fesr 2007-2013 per un totale di € 8.356.000.

Il presidente Sotacarbo Alessandro Lanza ha evidenziato come questo progetto sia un modello positivo per tutti gli attori coinvolti: «Il Ceep è nato con una differente giunta regionale, una diversa amministrazione comunale e con un diverso consiglio di amministrazione della nostra azienda. Che si sia riusciti a dare continuità e raggiungere i risultati attesi deve essere motivo di orgoglio e anche uno sprone a continuare».

Scopo originario del progetto, avviato il 1 gennaio 2014 e concluso lo scorso dicembre, era lo sviluppo di una infrastruttura di ricerca di eccellenza – intesa come insieme di apparecchiature d’avanguardia, personale qualificato e rete di collaborazioni – in grado di realizzare studi su tecnologie di conversione dell’energia a basse emissioni di anidride carbonica: gassificazione delle biomasse, separazione, riutilizzo e confinamento della CO2.

Il principale risultato del progetto Ceep sta nella realizzazione di alcune apparecchiature sperimentali avanzate per attività di ricerca sulle tecnologie di conversione dell’energia a basse emissioni di CO2. Tra queste:

  • impianto pilota fi gassificazione in letto fluido da 100 kW elettrici;
  • impianto di separazione della CO2 con sistemi a membrana;
  • impianto pilota per la produzione di combustibili liquidi da carbone, biomasse e soprattutto CO2;
  • laboratorio di elettrochimica;
  • laboratorio di analisi delle rocce.

Grazie al progetto Ceep, Sotacarbo ha potuto entrare a far parte del consorzio europeo Eccsel-Eric (the European Carbon Dioxide Capture and Storage Laboratory Infrastructure – European Research Infrastructure Consortium), rete europea di laboratori di eccellenza sulle tecnologie di separazione, utilizzo e confinamento della CO2 (Ccus, Carbon capture, utilization and storage). Alcune delle apparecchiature sperimentali realizzate nell’ambito del progetto Ceep sono state inserite tra le infrastrutture del consorzio.

Sempre grazie al Ceep, è stato rafforzato il ruolo di riferimento di Sotacarbo nel settore delle tecnologie Ccus, con la nomina (da parte di Miur e Mise) di due ricercatori come referenti italiani del Working Group sulle tecnologie Ccus del Set Plan, organo consultivo dell’Unione Europea sulle tecnologie per l’energia. Inoltre Sotacarbo è potuta entrare a far parte del consorzio europeo no-profit CO2 Value Europe, che si propone di promuovere lo sviluppo e la diffusione delle tecnologie di riutilizzo della CO2 come soluzione al contenimento dei mutamenti climatici. 

L’infrastruttura di ricerca ha inoltre consentito lo sviluppo di catalizzatori avanzati per la sintesi del metanolo da anidride carbonica e idrogeno prodotto da fonti rinnovabili, con prestazioni nettamente superiori a quelle riscontrate dai catalizzatori convenzionali.

Nel corso del progetto sono stati prodotti 18 rapporti tecnici finali sui risultati del progetto e 57 pubblicazioni scientifiche (di cui 12 su riviste scientifiche internazionali). Sono state inoltre organizzate quattro edizioni della Sulcis CCUS Summer School, scuola internazionale sulle tecnologie di separazione, utilizzo e confinamento della CO2, che negli anni ha visto una sempre maggiore partecipazione di docenti e studenti internazionali.

Per far ciò sono stati coinvolti 33 dipendenti Sotacarbo (con 15 nuove assunzioni) per circa 80.000 ore di lavoro complessive. Sono stati coinvolti 21 collaboratori esterni (tra enti, università e aziende).

Alberto Pettinau, responsabile del Progetto Ceep per Sotacarbo, ha sottolineato la continuità che lega il primo quadriennio di attività con quelle appena cominciate: «Lo sviluppo diretto del progetto consiste nel finanziamento, da parte della Regione, della seconda fase, avviata nel gennaio di quest’anno, che mira a un ulteriore potenziamento dell’infrastruttura di ricerca con l’integrazione delle apparecchiature sperimentali esistenti e la realizzazione di un nuovo laboratorio di faglia per lo sviluppo di sistemi avanzati di monitoraggio di siti per il confinamento della CO2».

La seconda fase del progetto Ceep prevede, inoltre, il rafforzamento delle collaborazioni internazionali già avviate, con la Heriot-Watt University di Edimburgo (Regno Unito) e il National Energy Technology Laboratory di Morgantown (Stati Uniti). 

Martedì 6 maggio, l’Auditorium del Centro Ricerche Sotacarbo ospiterà un convegno sulle valutazioni sull’utilizzo delle biomasse forestali per la cogenerazione diffusa. I lavori verranno introdotti, alle 9.15, dall’ing. Mario Porcu, presidente della Sotacarbo, e dopo il saluto del sindaco di Carbonia, Giuseppe Casti, verranno presentati da Francesco Floris, presidente Ati-Sezione Sardegna, e da Giuseppe Girardi, vicepresidente della Sotacarbo.

Nella sessione del mattino, sono previste le relazioni di Sofia Mameli, rappresentante di Chimica Verde Bionet, sul tema “Le biomasse: la normatica di riferimento”; Fabio Tore, rappresentante della Regione Sardegna, sul tema “Politiche regionali di ricerca e innovazione nel settore energetico”; Pier Francesco Orrù ed Emanuela Melis, dell’Università di Cagliari, sul tema “Valutazione della biomassa ritraibile nella foresta di Monte Olia”; Efisio Antonio Scano, di Sardegna Ricerche, sul tema “Quantificazione e caratterizzazione energetica delle biomasse forestali in Ogliastra”; Daniele Cocco, dell’Università degli studi di Cagliari, sul tema “La sostenibilità ambientale nell’impiego energetico delle biomasse”; Angelo Moreno, rappersentante dell’Enea, sul tema “Celle a combustibile alimentate a syngas dalla gassificazione di biomasse”.

Nella sessione pomeridiana, dopo la pausa pranzo, interverranno Giovanni Roncato, rapprsentante di CPL Concordia, sul tema “Synfon: impianti di piccola taglia per la cogenerazione diffusa”; e Alessandro Saponaro, del Centro Combustione Ambiente, sul tema “La gassificazione delle biomasse e l’esperienza del Centro Combustione Ambiente”. Seguirà il question time. La giornata si concluderà con la visita guidata da Alberto Pettinau, rappresentante della Sotacarbo, ai laboratori e alla piattaforma pilota Sotacarbo.

Impianto Sotacarbo

«Un accordo importante che può essere la base per la produzione in Ungheria del metanolo attraverso la gassificazione del carbone.»

Così Gábor Temesvári, direttore del progetto, ha salutato la sottoscrizione dell’accordo di collaborazione tra la società ungherese Ormosszén e l’azienda italiana Sotacarbo (Societá Tecnologie Avanzate Carbone S.p.A.). Il principale obiettivo dell’accordo è la messa a punto di sistemi alternativi per il miglior utilizzo energetico delle risorse di carbone di basso rango di Ungheria e Italia.

Il contratto è stato siglato lo scorso 25 novembre nel corso di un incontro, tenutosi a Miskolc, in Ungheria, tra la delegazione di Ormosszén guidata dal direttore generale Béla Huszti e la delegazione di Sotacarbo, guidata dal vice presidente Giuseppe Girardi.

“Migliorare l’utilizzo energetico del carbone di basso rango è un obiettivo raggiungibile attraverso la combinazione delle esperienze maturate in questo ambito dalla Sotacarbo e le conoscenze dei ricercatori ungheresi», ricorda Temesvári.

«La nostra fiducia è basata soprattutto sugli ottimi risultati delle valutazioni preliminari, anche di carattere sperimentale», conferma Alberto Pettinau, responsabile del progetto per Sotacarbo.

I carboni di basso rango, sebbene caratterizzati da un basso potere calorifico, sono noti alla generalità dell’opinione pubblica come mezzi di riscaldamento e rappresentano un’ottima opportunità, secondo Ormosszén e Sotacarbo, per avviare una produzione su base industriale di energia elettrica, metanolo e altri combustibili liquidi nel pieno rispetto dell’ambiente.