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L’energia pulita che verrà. Perché la ricerca scommette sull’idrogeno Guido Saracco [email protected]

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Page 1: L’energia pulita che verrà. Perché la ricerca scommette ... per convegno FIOM.… · L’energia pulita che verrà. Perché la ricerca scommette sull’idrogeno Guido Saracco

L’energia pulita che verrà.

Perché la ricerca scommette sull’idrogeno

Guido [email protected]

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Fonte: © 2016 Munich Re, Geo Risks Research, NatCatSERVICE; july 2016

Numero catastrofi naturali (1980-2016)

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«Mantenere ben sotto i 2°Cil riscaldamento globale»

Statisti? …o solo effetto gregge?

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Fonte: http://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2050/index_en.htm

Le traiettorie di Kyoto e Parigi nella riduzione dei gas serra

Target accordi

di Parigi per il 2050

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Siria, siccità degli anni 2005-2010

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Aleppo (2016)

7,6 milioni di migranti interni verso le città

4,2 milioni fuggiti all’esterno

1 milione verso l’Europa

12 hanno tentato di raggiungere Gorino

Ferrarese

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Fonte: Alessandro Marangoni, Il Global Cost dell’energia e gli effetti dello sviluppo delle rinnovabili,

Report per Assorinnovabili, 2016

Il costo globale dell’energia

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Fonte: IEA, World Energy Statistics and Balances, (Paris: 2015), https://www.iea.org/statistics/relateddatabases/worldenergystatisticsandbalances/

Nucleare

Rinnovabili

Fonti fossili

Moderne

Biomasse tradizionali

Idro-elettrico

Calore(sole, biomas-sa, geotermia)

Elettricità Eolico Biocombu-Solare stibiliGeotermico

Il mix della nostra energia oggi

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Chi investe oggi in rinnovabili?

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Celle solari perovskitiche

L’accoppiamento di celle solaria basso costo ed alta efficienza

con elettrolizzatori per la produzione di idrogeno è unaopzione molto interessante

per il futuro

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Agosto 2015 a Pantelleria il PoliTO e W4E sperimentano l’energia dalle onde del mare

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Marzo 2019 Eni avvia la produzione di energia dalle onde nell’offshore di Ravenna

https://www.youtube.com/watch?v=E6TLCaCMz-M

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Jeremy RifkinEconomista e sociologo statunitense

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L’idrogeno: vettore abilitante

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La produzione di idrogeno: elettrolizzatori

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L’idrogeno prodotto può essere :

Stoccato

10-100 bar

L’esigenza di operare in pressione

Iniettato in una rete

Fatto reagire con CO2 o altre molecole

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La conversione di idrogeno: le celle a combustibile

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Stefano Re FiorentinIngegnere, già direttore del Centro Ricerche FIAT

Anidride carbonica

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Combustione e …anti-combustione

energia

rinnovabile

calore

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Flussi di carbonio organico indotti dall’uomo

CombustioneAlimentazione

Fonte: NATURE CLIMATE CHANGE | JAN 2016 |

CO2 nei fumi35,7 Gton/anno

2,6 Gton/annoFonte: FAO (2016)

Rifiuti (scarti)1,3 Gton/anno 9,7 Gton di C/anno0,3 Gton di

C/anno

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Valore dai rifiuti organici: una realtà del pinerolesePRETRATTAMENTO E DIGESTIONE ANAEROBICA TRATTAMENTO ACQUE CIVILI E

DIGESTIONE ANEROBICA FANGHI DI SUPERODISCARICA RIFIUTI SOLIDI URBANI

CH4: 65%CO2: 35%

CH4: 50%CO2: 45%N2 : 5%

CH4: 55% CO2: 45%

ACCUMULO DI BIOGAS

COGENERAZIONE

CALORE

TELERISCAL-DAMENTO

ELET

TRIC

ITA

RETE ELETTRICA RIFORNIMENTO

RETE GAS

RIFORNIMENTODECENTRATO

VEICOLI

PROD. BIOMETANO

COMPRESSIONE

CO2

PURACALORE

RINNOVABILEELETTRICITA’RINNOVABILE

NUOVI PROCESSI SOSTENIBILI

DIGESTATO AL COMPOSTAGGIO

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Possiamo prendere questa scorciatoia?

Etanolo da materiali lignocellulosici

PRETRATTAMENTO IDROLISI FERMENTAZIONE SEPARAZIONE BIOETANOLO

OCCORRE FARE COME LA NATURA, PIU’ VELOCEMENTE DELLA NATURA

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Il prototipo

9 cm2

64 cm2580 cm2 1,6 m2

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FCH-JU Call 2011-1 ArtipHyction Project nr.303435(2013-2015)

PARTNERS:

OFFICER:

Nikolaos LYMPEROPOULOS

November 30th, 2015

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Tandemelectrocataly creactorforenergy/resourceefficiencyandprocessintensifica on

Tandem Electrocatalytic Reactor for energy/Resource efficiency And process intensification

Da energia elettrica rinnovabile a composti chimici: il progetto TERRA

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CEMENTIFICIO DISSOLUZIONEIN SOLVENTE CONVERSIONE SEPARAZIONE PRODOTTI

CATTURA E PURIFICAZIONE

DEL CO2

PER PRECIPITAZIONECONTROLLATA

ELETTROCHIMICA

MERCATO (SURPLUS)RI-USO INTERNO

Energia elettrica e termica di recupero interno

CO2

Input energetici rinnovabili addizionali

CaCO3nanoscopico

HCOOH(acido formico)

H2C2O4(acido ossalico)

C2H5NO2(glicina)

: CO2 dai cementifici

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Le promesse della biologia di sintesi

e dell’ingegneria metabolica*

La modificazione mirata del

genoma dei microorganismi

può portare, a partire dalla

CO2, alla sintesi di:

▪ Combustibili

▪ Bioplastiche

▪ Composti chimici

▪ Composti farmaceutici

▪ …

* Tra le 10 tecnologie emergenti del WEF nel 2016

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Le promesse della ingegneria metabolica

La modificazione mirata del genoma dei microorganismi può portare, a

partire dalla CO2, alla sintesi di molti composti chimici

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Una bioraffineria verde a scarti zero

Fonte: G. Centi, S. Perathoner, ChemSusChem 2013

Crude Oil Natural Gas

Naphtha

REFINING

EthanePropane Methane

PROCESSING

Propylene EthyleneC4 streamBenzeneTolueneXylenes

CATALYTIC REFORMING H2

Syngas

STEAM REFORMING

Methanol

MTBE

Formaldehyde

Fuels

Phenolic resins

Polyurethanes

Methyl-methacrylateP

oly

me

rs&

mat

.

Poly-ethylene

Poly-propylene

Acrylic acidEthylbenzene

Styrene

Ethylendichloride

Styrene

Ethylenoxide

Ethanolamines

Ethylenglycols

Ethyl-alcohol

Po

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Ethylacrylate

Vinylacetate

Ethylacetate

Acetic acid

Acetaldehyde

Acrylonitrile

Cumene

Phenol

Propylene oxide

Propylen glycols

Isopropanol

Acetone

Solv

ents

, Ch

emic

als

Butadiene

Isobuthylene

N-Butenes

Higher olefins

Fuel

s,

Lub

rifi

can

ts

Detergents, agrochemicals

Po

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OLEFINS

STEAM CRACKING

AROMATICS

Ethylbenzene

Styrene

Po

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ers

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ate

rial

s

Cyclohexane

Nylon

Cumene

Polycarbonates

Phenolic resins

Alkylbenzenes

Solvents, Chemicals

Toluen-diisocyanate

Polyurethane

p-xylene

Polyesters

o-xylene

Plasticisers

Current Petrochemicals Flowchart

H2O

CO2

RENEWABLE ENERGY

Lignin

Ethanol

Butanol, 2,3 Butanediol

Sugars

New scenario for sustainable chemical production

Glycerol

ENERGY (FOR CHEMICAL PROCESSES)

(H2)

BIOGAS

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H2: una molecola chiave nella transizione energetica

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H2 per il trasporto e la mobilità

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H2 per dare calore ed elettricità a casa

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H2 per lo stoccaggio di energia

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I benefici dell’idrogeno

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Mille grazie per l’attenzione!

Per chi vuole saperne di più:

Chimica verde 2.0Impariamo dalla Natura come combattere il riscaldamento globale

Guido [email protected]