CNR per il Mezzogiorno

CNR per il Mezzogiorno
Responsabile Titolo Progetto ENERGIA DA FONTI RINOVABILI (EFOR) Prof. Giuseppe Gigli Università del Salento & CNR-­‐NANO [email protected] Via Arnesano s.n., 73100, Lecce Partner di Progetto (max 200 caratteri) Istituti CNR esecutori del progetto: CNR-­‐ICCOM; CNR-­‐ICB; CNR-­‐ISMN; CNR-­‐NANO;CNR-­‐IPCF;CNR-­‐INO; CNR-­‐ISM; CNR-­‐
ISTM Coordinamento: Dipartimento Materiali e Dispositivi (DMD) Contesto e importanza per il Mezzogiorno (Max 500 caratteri) La produzione di energia da fonti rinnovabili offre enormi potenzialità alle aziende del
Sud Italia, in particolare alle piccole e medie aziende (PMI) costituenti il tessuto
industriale primario del mezzogiorno. Il basso costo delle tecnologie e degli impianti di
produzione permette infatti a PMI di entrare nella catena di produzione con investimenti
ragionevoli. Considerata la molteplicità di applicazioni e nicchie di mercato accessibili,
ciò può costituire un eccezionale volano per lo sviluppo del mezzogiorno.
Il Progetto in sintesi (max 500 caratteri) Il progetto si articola secondo due workpackages distinti, denominati CABIR
(Fotovoltaico Organico di Terza Generazione ) ed ENOTRIA (Energia da biomasse e
fonti rinnovabili).
CABIR mira alla fabbricazione di sistemi per la conversione diretta di energia solare
tramite dispositivi fotovoltaici ibridi di terza generazione, ovvero le celle solari
fotosensibilizzate o DSSC.
ENOTRIA svilupperà nuove tecnologie per la produzione di energia, affrontando in modo
sinergico le tematiche di valorizzazione delle biomasse per produzione di bioidrogeno e
biodiesel e lo sfruttamento della CO2 e suoi derivati come serbatoi reversibili di idrogeno
e syngas.
Obiettivi realizzativi di Progetto (max 500 caratteri) CABIR mira a risolvere le criticità scientifico/tecnologiche presenti nelle DSSC e a
consentire l’avanzamento tecnologico necessario per la loro commercializzazione,
concentrata su aspetti cruciali quali l’efficienza, il tempo di vita, i costi di produzione e
l’impatto ambientale. I problemi centrali da risolvere per raggiungere i requisiti necessari
per la commercializzazione delle celle DSSC sono il breve tempo di vita e la bassa
stabilità dei dispositivi.
ENOTRIA affronterà le tematiche della produzione ecoefficiente di bioidrogeno e
biodiesel da fonti rinnovabili di origine vegetale e biomasse e della realizzazione di
serbatoi chimici di idrogeno derivati dalla CO2 per il suo stoccaggio reversibile.
Attività previste (Max 1000 caratteri) Il progetto si realizza secondo i seguenti Obiettivi Realizzativi (OR), divisi per
workpackage:
CABIR:
OR1: Sintesi di coloranti organici e metallorganici; OR2: Sviluppo di materiali e
tecnologie per la realizzazione di fotoelettrodi nanostrutturati; OR3: Sviluppo materiali e
tecnologie per la realizzazione di controelettrodi alternativi al Pt; OR4: Sviluppo di
mediatori elettronici a stato solido e semisolido; OR5: Assemblaggio e test di celle DSSC
di piccola area; OR6: Elaborazione di modelli interpretativi per l’analisi dei meccanismi
chimico fisici; OR7: Implementazione di superfici micro/nano-strutturate per l’incremento
del light harvesting.
ENOTRIA:
OR1: Produzione di biomasse per via fotosintetica tramite coltivazione massiva di ceppi
selezionati di microalghe mediante fotobioreattori di basso costo di costruzione e gestione;
OR2: Conversione di biomasse agricole e microalgali in bioidrogeno, mediante
fermentazione in continuo con microorganismi anaerobi. Ottimizzazione della produzione
di bioidrogeno da batteri termofili anaerobi e batteri rossi non sulfurei (BRNS); OR3:
Conversione di biossido di carbonio ad acido formico, vettore energetico ad alta
potenzialità per stoccaggio dell’idrogeno e per la valorizzazione della CO2 e suoi derivati;
OR4: Realizzazione di processi innovativi di trans-esterificazione di oli vegetali
utilizzanti lipasi come catalizzatori, finalizzati alla produzione di biodiesel e derivati della
glicerina; OR5: Dry Reforming di miscele di metano e biossido di carbonio, prodotte dalla
digestione anaerobica delle biomasse per produrre gas di sintesi da usarsi come fonte di
storage e trasferimento di energia
Risultati attesi (Max 500 caratteri) CABIR:
OR1: Nuovi coloranti sensibilizzatori in vari colori per DSSC efficienti e durevoli; OR2:
nuovi fotoelettrodi per collezione di carica efficiente; OR3: Riduzione dei costi del
dispositivo mantenendo efficienza paragonabile allo stato dell’arte; OR4: Aumento
stabilità temporale dispositivi; OR5: Dispositivi su piccola scala allo stato dell’arte; OR6:
Comprensione funzionamento dispositivi per migliorata efficienza; OR7: Aumento
efficienza dispositivi.
ENOTRIA:
OR1: produzione di biomassa e valutazione di microalghe selezionate. OR2: valutazione
delle biomasse microalgali per bioidrogeno, realizzazione di un fotobioreattore per BNRS
con luce LED pulsata. OR3: catalizzatori omogenei per idrogenazione di CO2 e
decarbossilazione dell’acido formico. OR4: biocatalizzatori per la trasformazione di olio
vegetale esausto in biodiesel. OR5: catalizzatori di Ni e Ni/Au, Ni/Pd(Pt) su silice ed altri
supporti solidi per dry reforming del metano.
Indicatori di risultato (Max 250 caratteri) Agli OR dei due workpackages sono associati indicatori di risultato quali la valutazione di prototipi (dispositivi DSSC in vari colori, fotobioreattore), il numero di nuovi materiali (coloranti, fotoelettrodi, catalizzatori), l’efficienza dei dispositivi DSSC (tensione/corrente/fill factor) e produttività in moli di idrogeno all’ora, rese in biodiesel maggiori dello stato dell’arte, etc Budget Triennale (dettaglio primo anno) Keuro Voci di Spesa I Anno II Anno Personale impiegato nel progetto Attrezzature, Strumentazioni e Prodotti software Altri costi funzionali al progetto Stages, Missioni e Formazione professionale Consulenze scientifiche Spese Generali TOTALE III Anno Totale 640 576 768 1984 330 230 230 790 255 286 410.5 951.5 50 52.5 40 142.5 30 30 20 80 320 288 384 992 1625 1462.5 1852.5 4940