Produzione di idrogeno da biogas

Titolo della ricerca

BioRoburplus - Advanced direct biogas fuel processor for robust and cost-effective decentralised hydrogen production

Area scientifica

Energia sostenibile, Ambiente, Economia dell’idrogeno e celle a combustibile

Abstract

L'obiettivo del progetto BioRoburplus è lo sviluppo di un processore a scala pre-commerciale (107 Kg/d) per la produzione di idrogeno da diversi tipi di biogas in un modo economicamente vantaggioso. L’idrogeno così prodotto potrà essere successivamente utilizzato per la produzione di energia elettrica mediante l’utilizzo di “fuel cells”.

Descrizione del progetto di ricerca

Il progetto BioRoburplus mira allo sviluppo di un processore compatto per la produzione di idrogeno puro (99.9%) mediante il processo “Steam reforming ossidativo del biogas”. Il biogas può provenire da una discarica, dalla digestione anaerobica dei rifiuti organici o dalla digestione anaerobica dei fanghi di depurazione.

Il processo comprende quattro passi fondamentali:

  • Il “reforming del biogas” per la produzione di gas di sintesi (H2, CO, CO2, H2O), che avviene in un reattore costituito da materiali ceramici strutturati rivestiti con catalizzatori a basso contenuto di metalli nobili, facilmente riciclabili con resistenza migliorata al carbonio (Figura 1). 
  • La purificazione per la rimozione dei composti secondari dai gas di sintesi al fine di ottenere idrogeno puro.
  • La generazione di calore attraverso i composti secondari.
  • L’uso del calore prodotto per la generazione di vapor acqueo che va ad alimentare il reattore di reforming.

Il progetto ha l’ambizione di dimostrare la fattibilità economica della produzione di idrogeno per supportare l’integrazione di fonti rinnovabili nel sistema di distribuzione dell’energia elettrica.

Figura 1 - Reattore di reforming

Impatto sulla società 

Il progetto promuove lo sviluppo di tecnologie sostenibili dedicate a un mercato decentralizzato. In particolare, si propone di assicurare l'approvvigionamento di energia pulita, sicura e affidabile, in un ambiente economico competitivo. Il sistema contribuisce quindi ad attenuare gli effetti del cambiamento climatico, riducendo le sostanze inquinanti e contrastando il problema dell'esaurimento delle riserve petrolifere. 

Gruppo di lavoro @Polito

Debora Fino: Professore Ordinario

Samir Bensaid: Professore Associato

Tonia Tommasi: Ricercatore

Yeidy Sorani Montenegro Camacho: Post-doc

Elena Pertusato: Tecnico amministrativo

Partner nazionali e internazionali 

Karlsruhe Institute of Technology (Germania)

Scuola Universitaria Professionale della Svizzera Italiana (Svizzera)

Institut de Recherches sur la Catalyse et l'Environnement de Lyon (Francia)

Chemical Process and Energy Resources Institute/Center for Research and Technology Hellas (Grecia)

DBI-Gastechnologisches Institut gGmbH Freiberg (Germania)

EngiCer SA (Svizzera)

HySyTech srl (Italia)

UAB Modernios E-Technologijos (Lituania)

ACEA Pinerolese Industriale S.p.A (Italia)

Johnson Matthey PLC (Regno Unito)

  BIOROBUR plus project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 736272

  • Budget: 3.813.500 euro
  • Data inizio: 1/01/2017
  • Data fine: 30/06/2020