[IRC] Istituto di ricerche sulla combustione

RIFERIMENTI

Istituto di Ricerche sulla Combustione IRC-CNR

Piazzale V. Tecchio, 80 - 80125 - Napoli - Italia

Telefono: +39 081 7682245 - +39 081 2396227; Fax: +39 081 5936936

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Sito web dell’Istituto: www.irc.cnr.it

Direttore: dr. Riccardo Chirone – Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

PRINCIPALI ATTIVITA’ NEL SETTORE ENERGIA

L’Istituto di Ricerche sulla Combustione svolge tradizionalmente attività di ricerca nel campo dell’energia, dell’ingegneria industriale, della sicurezza, dell’ambiente e nello sviluppo di nuovi materiali.

Le attività, a carattere teorico e sperimentale, sono rivolte allo studio dei processi di:

• Pirolisi, combustione e gassificazione per la produzione di energia elettrica e termica.
• Energia da fonti rinnovabili.
• Tecnologie di termovalorizzazione di materiali residuali, biomasse e combustibili alternativi.
• Produzione di materiali innovativi da utilizzare in processi di produzione di energia anche a partire da prodotti di scarto della combustione.

Con riferimento ad una sempre maggiore attenzione per una maggiore sostenibilità dei processi di produzione di energia particolare attenzione è rivolta alla problematica del contenimento delle emissioni di sostanze climalteranti, ed in particolare di CO₂. In tale ambito lo studio è rivolto allo sviluppo di sistemi innovativi di combustione CO₂ capture ready e CO₂ neutral. Parallelamente l’attività è anche rivolta a processi di cattura della CO₂ attraverso lo sviluppo sia di tecnologie che di sorbenti solidi innovativi (graphene-like, MOF ibride).

L’IRC è inoltre impegnato nello studio e sviluppo di sistemi ibridi per la produzione di energia da fonti rinnovabili sia in una ottica di generazione distribuita che di potenza:

• sistemi di micro-cogenerazione basate sull’impiego integrato di a energia solare e biomasse
• sviluppo di configurazioni innovative di impianti CSP a radiazione solare concentrata basati sull’impiego di sistemi a letto fluidizzato.
• Sistemi integrati per lo sfruttamento dell’energia solare in processi  termochimici.

L’Istituto è caratterizzato da un ampio spettro di competenze e da un significativo patrimonio strumentale, sia con caratteristiche standard che sviluppate “ad hoc”, per la caratterizzazione e ottimizzazione delle condizioni di processo e per la caratterizzazione chimico-fisica dei materiali di interesse in processi di termoconversione e delle emissioni sia in forma gassosa che particellare. La caratterizzazione si estende anche ai parametri rilevanti per i rischi industriali quali infiammabilità e esplosività di materiali combustibili.

Progetti:

Tra i progetti finanziati di maggior rilievo:

• WASTE2FUELS Sustainable production of next generation biofuels from waste streams Horizon 2020;  n.654623-2WASTE2FUEL
• STAGE-STE (Scientific and technological alliance for guaranteeing the European excellence in Concentrating Solar Thermal Energy) – FP7-THEME: ENERGY.2013.10.1.10 - IRP in the field of Concentrated Solar Power – Grant Agreement n. 609837 (2014-2018)
• SOLTESS- Solare termodinamico con accumulo solido (2010-2014) - PON01_00761
• CAL-MOD- Modelling and experimental validation of Calcium Looping CO2-capture process for near-zero CO2 emission power plants (10/2010-9/2013)- RFC-PR-09027
• FECUNDUS- Advanced concepts and process schemes for CO2 free fluidized and entrained bed co-gasification of coals (7/2010 – 6/2013)- RFCR-CT-2010-0009
• MEGARIS- Micro Electric Generator from Alternative Renewable energy Innovative Stirling engine (1/2011 – 12/2013)- Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare
• Sistemi catalitici innovativi per la purificazione di correnti di idrogeno (3/2012 – 3/2015) - FIRB 2010, RBFR10S4OW_001
• SOLYST-Studio fondamentale della reattività del sistema gas-particolato-catalizzatore in convertitori catalitici multi-funzionali per applicazioni in campo automotive (3/2013 – 3/2016) FIRB 2012, RBFR12LS6M_002
• Processi innovativi di conversione di biomasse algali per la produzione di jet fuel e green diesel (2/2013 – 2/2015) - PRIN 2010-2011, 2010H7PXLC_002
• Accordo di Programma MiSE-CNR Carbone Pulito. Tecnologie innovative per migliorare le prestazioni ambientali delle centrali a polverino di carbone, 2008-2010
• Accordo di Programma CNR-MSE Utilizzo pulito dei combustibili fossili ai fini del risparmio energetico 2011–2012

Brevetti:

Valverde, Quintanilla, Perez, Chirone, Ammendola, Raganati (2014) - Method for CO2 capture using CaO at a high temperature, assisted by acoustic vibration - PCT Int. Appl., WO 2014128317 A1 20140828 and ES 2498732 A1 20140925 (2013)

Di Benedetto, Bizzarro, Russo, Di Sarli, Sanchirico (2013) - Apparato per le prove di infiammabilità ed esplosività di polveri uniformemente disperse (RM2013A000239)

Miccio, De Riccardis (2011) - Combustion fluid-bed plant - PCT/IT2011/000207

Cimino, Donsì, Russo, Riffel, Friedrichs (2010) - Gas burner for mounting in a cooking range or in a stove,  European Patent EP2144004 - titolarità E.G.O. GmbH.

Salatino, Senneca (2009), Plant and process for the looping combustion of solid carbon containing fuels PCT/EP2009/061636

Cimino, Donsì,  Russo,  Accordini,  Toniato (2007) – Hybrid Combustion Boiler, European Patent  application n. 07425621.5-2301 -  titolarità RIELLO S.p.A; EP2045522A1

INFRASTRUTTURE E STRUMENTAZIONE

Test rigs in scala pilota:

Combustore a letto fluido bollente FBC 370 (0.3MW), Gassificatore a letto fluido- FBG (50 kW),  Combustore catalitico pressurizzato, Combustore spray pressurizzato.

Reattori in scala da laboratorio: 

combustori e gassificatori a letto fluido e fisso; combustori catalitici, bruciatore mild; combustore catalitico ibrido.

Laboratori per la caratterizzazione chimica/fisica/termica avanzata di materiali combustibili e non:

ICP-MS, CHNS, XRD, SEM/EDAX, AFM, Area superificale e porosimetria, granulometria laser,  XRD, termografia, gascromatografia,  spettrometria di massa LC,  spettroscopia IR, UV-Visible e Raman, fluorescenza, TPR/TPO/TPD, chemisorbimento (CO/H2 ), FTIR/DRIFT probe, TG-DSC.

Safety lab:

Reattore cilindrico (5 litri) per lo studio di parametri di infiammabilità di gas e poveri - certificato ATEX/PED (400 bar - 350°C), reattore tubolare (3.4 litri) per misure di velocità di fiamma e transizioni deflagrazione/detonazione - certificato ATEX/PED (400 bar - 350°C), sfera (20 litri) tipo USBM a doppia calotta per lo studio di esplosioni di gas.

TEMATICHE/SETTORI DI INTERVENTO

-        Efficienza energetica

-        Produzione di energia da fonti rinnovabili

-        Produzione sostenibile di energia da fonti fossili

-        Ricerca energetica di frontiera