La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Dipartimento di Ingegneria Industriale e dellInformazione Le Filiere dell'Energia Le Biomasse 1 o Convegno Tematico Maurizio Fermeglia

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Dipartimento di Ingegneria Industriale e dellInformazione Le Filiere dell'Energia Le Biomasse 1 o Convegno Tematico Maurizio Fermeglia"— Transcript della presentazione:

1 Dipartimento di Ingegneria Industriale e dellInformazione Le Filiere dell'Energia Le Biomasse 1 o Convegno Tematico Maurizio Fermeglia

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 (all atoms 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 CH 4 da CO 2 e per la diffusione di protoni in celle a combustibile

4 Simulazione atomistica e mesoscala Composizione –Cellulosa: 38-50% (glucosio) –Emicellulosa: 23-32% (xilosio, arabinosio …) –Lignina: 15-25% (composti fenolici) –Lipidi: 0-10% (liquidi e solidi) Il problema –La decomposizione di biomassa lignocellulosica per reazione catalitica o enzimatica Lo strumento –Simulazioni MD atomistiche (all atoms FF) –Simulazione mesoscala (DPD) 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

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

6 Pilota anaerobico (UASB - EGSB) Reattori anaerobici da banco Pilota anaerobico (Batch- 60 L) SPERIMENTAZIONE Specific gas production (SGP): Volume CH 4 prodotto per COD substrato caricato [NmLCH 4 / gCOD in ] Specific methanogenic activity (SMA). Volume orario CH 4 prodotto per bio-massa caricata [NmLCH 4 / (h·gVSS)] Impianto pilota

7 Processo: Bio etanolo da molassa (Cuba)

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

9 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 dellintero processo e in regime dinamico della cella. Donolo G, Fermeglia M., De Simon G., J. Power Sources, 2007

10 3D Process Simulators CAPE OPEN (CoLan) Toxicological data Process Design Molecular Modeling 1D Indexes PSP Framework Valutazione impatto ambientale PSP Fermeglia M., Longo, G, Toma L., AIChE J, 2008, in press

11 si compone delle seguenti parti:

12 Dipartimento di Ingegneria Industriale e dellInformazione Per Informazioni: Maurizio Fermeglia Università di Trieste


Scaricare ppt "Dipartimento di Ingegneria Industriale e dellInformazione Le Filiere dell'Energia Le Biomasse 1 o Convegno Tematico Maurizio Fermeglia"

Presentazioni simili


Annunci Google