Il WP4 si è concentrato sulla modellazione e l'ottimizzazione di processi termochimici per trasformare scarti organici in metanolo, un vettore energetico fondamentale per la decarbonizzazione di settori difficilmente elettrificabili.
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1. Analisi della Disponibilità di Biomasse Locali (Task 4.1)
La ricerca ha mappato la disponibilità di biomasse residuali nell'Italia Meridionale e Insulare, identificando le materie prime più promettenti per la gassificazione in base al contesto geografico:
Campania: Predominanza di paglie di cereali e vinacce (particolarmente nelle province di Benevento e Avellino).
Puglia e Calabria: Elevata disponibilità di sfalci di potatura di oliveti e sanse d'oliva.
Sardegna: Residui significativi dalla coltivazione del carciofo.
Altre risorse: Bucce di pomodoro, legname boschivo e piante erbacee spontanee (Arundo donax).
2. Caratterizzazione Fisico-Chimica (Task 4.2)
Per valutare il potenziale energetico, i campioni sono stati sottoposti ad analisi rigorose secondo gli standard internazionali (UNI 9903, ASTM D5142, ASTM D5373):
Analisi Immediata: Determinazione di umidità, carbonio fisso, sostanze volatili e ceneri. Ad esempio, i gusci di castagne hanno mostrato un alto contenuto di carbonio fisso (26,64%), mentre il cippato di abete si distingue per le bassissime ceneri (0,11%).
Analisi Elementale: Quantificazione di Carbonio (C), Idrogeno (H), Azoto (N) e Ossigeno (O).
Potere Calorifico: Misurazione del HHV (High Heating Value). Risultati d'eccellenza sono stati riscontrati per le bucce di pomodoro (25,8 MJ/kg) e le bucce di oliva (21,9 MJ/kg).
3. Modellazione e Ottimizzazione del Processo (Task 4.3)
Il cuore tecnologico del WP4 è stato lo sviluppo di un modello matematico predittivo basato sulla minimizzazione dell'energia libera di Gibbs.
Obiettivo: Ottenere un gas di sintesi (syngas) con un rapporto H2:CO prossimo a 2, valore ottimale per la sintesi del metanolo.
Parametri di Controllo: La ricerca ha dimostrato che aumentare il rapporto vapore/biomassa (S:B) incrementa il rapporto H2:CO, mentre l'aumento della temperatura di gassificazione tende a ridurlo.
Risultato: Sono state identificate le "coppie ottimali" di temperatura e rapporto vapore per paglia, vinacce e bucce di pomodoro, garantendo la massima resa nel prodotto finale.
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Deliverables e Prodotti della Ricerca
Tutti i risultati e i modelli sviluppati sono stati formalizzati nei seguenti documenti tecnici (scaricabili dal link):