Chi fa cosa in ENEA Materiale per la
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Chi fa cosa in ENEA Materiale per la giornata di presentazione presso il Centro di Ricerca della Casaccia Autore: Manlio Pasquali ENEA
La Divisione TEA: chi siamo e dove operiamo Denominazione e sigla della Divisione: TEA Tecnologie Energetiche Avanzate Articolazione: 3 sezioni operative, 3 unità progetto più supporti Gestionale Amministrativo e di Analisi Tecnico Economica Dislocazione nei Centri: Casaccia Direttore: Dr. Raffaele Vellone tel. 06/30484512 e. mail Segreteria di Divisione: Sign. Paola Achille 06/30484512 Supp. Tecnico/gest. : Dr. Ugo Menichilli 06/30483924 ENEA
Organizzazione Interna: Unità e sezioni ENEA
Campi di attività: La Divisione svolge attività di R&D di nuove tecnologie energetiche ad elevata efficienza e basso impatto ambientale, nei settori seguenti: u CELLE A COMBUSTIBILE u IDROGENO u ACCUMULO u VEICOLI u POMPE DI ENERGIA INNOVATIVI DI CALORE ENEA
Modalità di intervento e collaborazioni Tipologia di azioni: ä Promozione e coordinamento di programmi nazionali di R&D ä Promozione e coinvolgimento dell’industria per lo sviluppo di prodotti innovativi a basso impatto ambientale ä ä R&D di materiali e componenti Realizzazione di prototipi e loro sperimentazione sia in laboratorio, che sul campo. Le azioni di R&D sono condotte in collaborazione con strutture di ricerca, industrie, utenti, sia in ambito nazionale che internazionale ENEA
Infrastutture: Laboratori Le attività di R&S svolte dalla Divisione si avvalgono di 3 sezioni (o complessi di laboratori): ä conversione ä prototipi elettrochimica dell’energia e impianti con celle a combustibile e pompe di calore ä sviluppo e sperimentazione di componenti e veicoli elettrici e ibridi. ENEA
Esempi di collaborazioni con l’industria Stack PEFC da 30 k. W (NUVERA Fuel Cells Europe Gruppo De Nora) Stack MCFC di potenza 100 k. W (laboratori Ansaldo Ricerche) Banco a rulli prova veicoli Veicolo ibrido in testing: Altra (Iveco/Iribus) (ENEA Casaccia) ENEA
Modo di operare, esempio di attività: Sviluppo sistemi di accumulo per celle a combustibile Obiettivi: 3 Autoformazione sviluppo di competenze interne alla divisione 3 Progettuali sviluppo di componenti e/o sistemi 3 Sperimentali testing di componenti e/o sistemi ENEA
Sviluppo sistemi di accumulo per celle a combustibile Collaborazioni & Competenze: 3 Nuvera (De Nora Italia + Epix USA) Realizzazione celle a combustibile 3 Epcos (Siemens) Supercondensatori 3 Tea-CCPC Progettazione e realizzazione sistema cella e sua gestione ENEA
Sviluppo sistemi di accumulo per celle a combustibile Collaborazioni & Competenze: 3 Università di Roma 3 Progettazione e realizzazione interfaccia elettronico 3 Università di Pisa Sviluppo software di simulazione 3 Tea-Veli (promotore) Sviluppo del simulatore, della logica di gestione e testing finale ENEA
Progetti: Idrogeno L’attività Idrogeno della divisione TEA va inserita all’interno della più generale attività di ricerca ENEA sull’utilizzo del H 2 come vettore energetico, con lo studio completo di tutte le fasi di: 3 Produzione 3 Accumulo 3 Utilizzo ENEA
Idrogeno ä Sviluppo e sperimentazione di sistemi di piccola taglia (da qualche k. W a qualche decina di k. W equivalenti) per la produzione di idrogeno da combustibili fossili ä Realizzazione e sperimentazione di un sistema “stand alone” fotovoltaico/idrogeno (3 k. W) ä Analisi dei problemi di sicurezza connessi con l’impiego dell’idrogeno. Collaborazioni: Roen Est, CNR-TAE, varie università. ENEA
Progetti: Celle a Combustibile Sviluppo di componenti, stack e sistemi per: ä Celle ad elettrolita polimerico per applicazioni stazionarie (1 -50 k. W) e alla trazione ä Celle ad alta temperatura (carbonati fusi, ossidi solidi) per generazione/cogenerazione distribuita (da alcuni k. W a qualche decina di MW) ENEA
Celle a Combustibile CELLE A COMBUSTIBILE AD ELETTROLITA POLIMERICO u Sviluppo di catodi con basso carico di platino u Sviluppo u Messa di anodi tolleranti il CO a punto di processi di fabbricazione di elettrodi e insiemi membrana/elettrodi u Sviluppo di stack. ENEA
Celle a Combustibile: Collaborazioni De Nora/Nuvera, CNR-TAE, CNR-IMAE, Università di Roma, Roen Est. Programma: MURST 5%, coordinato da ENEA, per la realizzazione di un sistema da 15 k. W. ENEA
Progetti: Pompe di Calore ä Progettazione, costruzione e sperimentazione di prototipi di pompe di calore ad assorbimento H 2 O/NH 3, di taglie fino a 25 k. W frigoriferi, per climatizzazione ambientale ä Progettazione, costruzione e sperimentazione di componenti critici del ciclo (pompa della soluzione ricca, scambiatori compatti, . . ) Collaborazioni: Merloni Termosanitari, SRS, Italgas. ENEA
LABORATORIO PROTOTIPI E IMPIANTI CON CELLE A COMBUSTIBILE E POMPE DI CALORE 3 Stazione di prova stack 5 -15 k. W 3 Prototipi sperimentali di piccola taglia alimentati a idrogeno 3 Impianto fotovoltaico-idrogeno (SAPHYS) 3 Impianto sperimentale per la produzione di idrogeno da gas naturale per ossidazione parziale (MEPOX, 5 k. W equivalenti) 3 Impianto di caratterizzazione pompe di calore (CAPOC 2) 3 Impianto di prova della pompa della soluzione ricca (PROPOS). ENEA
LABORATORIO PROTOTIPI E IMPIANTI CON CELLE A COMBUSTIBILE E POMPE DI CALORE Stazione prova stack PEFC fino a 15 k. W ENEA
Progetti: Batterie al Litio Le batterie al litio, per le loro caratteristiche, possono avere applicazioni nel campo della trazione Elettrica/Ibrida ed in altri campi di interesse. Principali obiettivi della ricerca sono: 3 Densità di Energia (Wh/kg) 160 Wh/kg 3 Densità di Potenza (W/kg) maggiore di 100 W 3 Ottenere batterie dotate di struttura flessibile ENEA
Batterie al Litio 3 Studio di nuovi materiali per gli elettrodi e l’elettrolita 3 Messa a punto dei processi di preparazione e produzione dei componenti e della cella 3 Progettazione e realizzazione di moduli completi 3 Caratterizzazione di componenti di cella e moduli Collaborazioni: Arcotronics, Imation, Fiamm, CRF, PNB, CNR-ICM e varie università. Programmi: Programmi MURST 5%, coordinati da ENEA, per lo sviluppo di batterie al litio-ione per elettronica di consumo e al litio metallico per trazione. ENEA
Batterie al Litio ä Camera per preparazione di componenti di batterie al litio ENEA
Progetti: Veicoli Ibridi I veicoli ibridi sono caratterizzati dall’avere a bordo un sistema autonomo di generazione elettrica (fuel cell o motogeneratore) ed un sistema di trazione elettrica che fornisce (da solo o accoppiato alla trazione meccanica) energia alle ruote. I veicoli ibridi presentano un basso impatto ambientale, (nullo se la generazione è effettuata da una cella alimentata ad idrogeno) unito a prestazioni concorrenziali con i veicoli tradizionali ENEA
Veicoli Ibridi ä Sviluppo e prova di sistemi di controllo per veicoli ibridi e di sistemi di trazione innovativi Caratterizzazione al banco di sistemi ibridi con generatori di tipo avanzato (turbina, cella a combustibile). ä Prove in campo di veicoli e flotte. ä Collaborazioni: CRF, IVECO, EUCAR, Microvett, ARI, Arcotronics, CEAC, varie università e strutture di ricerca, nazionali ed europee. ENEA
Veicoli Ibridi CARATTERIZZAZIONE, AL BANCO E SUL CAMPO, DI SISTEMI DI ACCUMULO PER TRAZIONE ELETTRICA ä Caratterizzazione, al banco e su veicolo, di diverse tipologie di batterie per trazione ä Prova al banco di supercondensatori. ENEA
LABORATORIO SVILUPPO E SPERIMENTAZIONE DI COMPONENTI E VEICOLI ELETTRICI E IBRIDI Complesso di laboratori per la prova di componenti e veicoli, costituito da: 3 3 banchi prova batterie, con ciclatori, camere climatiche e sistemi di acquisizione dati 3 laboratorio di prova supercondensatori 3 stazione di prova sistemi di trazione, con tre sezioni (per generatori di potenza, sistema di accumulo e gestione energia, motori) 3 Banco a rulli ENEA
LABORATORIO SVILUPPO E SPERIMENTAZIONE DI COMPONENTI E VEICOLI ELETTRICI E IBRIDI Sala Prove 100 k. W ENEA
Veicoli Ibridi: Esempio di attività Gestore dei flussi di potenza (Università di Pisa/Enea) 3 Il gestore migliora l’efficienza del veicolo e aumenta la vita delle batterie di trazione ENEA
Conclusioni ä Le attività svolte dalla divisione TEA, svolte sia in collaborazione con le altre divisioni ENEA che con partner esterni del mondo della ricerca ed industriale, costituiscono il nucleo essenziale ed il punto di partenza per lo sviluppo del Progetto Idrogeno, di importanza strategica per l’ente. ENEA
Conclusioni ä L’azione svolta dalla Divisione TEA, ha consentito di formare competenze, sviluppare tecnologie e realizzare infrastrutture che costituiscono la base per la realizzazione di prodotti competitivi ad alta efficienza e basso impatto ambientale nei diversi settori di intervento della Divisione stessa. ENEA
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