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    Laboratorio di Energia e Ambiente (L.E.A.)

    Il laboratorio

    Il Laboratorio di Energia e Ambiente (L.E.A.) annovera, tra i suoi principali obiettivi, l’impegno ad essere un valido strumento per le quotidiane attività di didattica, ricerca e consulenza verso terzi (soggetti pubblici e privati) nell’ambito delle problematiche/opportunità inerenti la pianificazione energetica territoriale, la razionalizzazione dei consumi e l’efficienza energetica nei vari sistemi di produzione e gestione dell’energia. In quest’ambito, particolare attenzione è stata dedicata negli ultimi anni, tramite diverse collaborazioni nazionali/internazionali e progetti di ricerca finanziati, alle nuove tecnologie termochimiche e biochimiche di conversione di biomasse residuali per la produzione di bio-combustibili e materiali carboniosi avanzati.Per le sue finalità, il Laboratorio L.E.A. si avvale di moderne tecnologie e strumentazioni di misura, in grado di garantire la realizzazione di attività sperimentali e di monitoraggio ambientale, nonché analisi energetiche su campioni di biomasse e biocombustibili. Le attrezzature del L.E.A. per la valorizzazione energetica delle biomasse residuali, unitamente ad altre analitico-strumentali disponibili, comprendono un reattore di torrefazione e pirolisi di tipo orizzontale fixed-bed, mutuato dallo standard britannico per la determinazione della qualità dei carboni (Gray King apparatus); un reattore di gassificazione del tipo down-draft (drop-tube) in acciaio inox su scala di laboratorio; un reattore di carbonizzazione idrotermica (HTC, pirolisi ad umido), del volume di 500 ml, agitato e raffreddato, capace di trattare biomassa umida in condizioni di temperatura e pressione sino 300 °C e 150 bar rispettivamente; un reattore HTC non agitato di volume pari a 50 ml e tre reattori di liquefazione idrotermica (HTL) di 25 ml di volume ciascuno, con temperature e pressioni operative sino a 350 °C e 180 bar.Il Laboratorio L.E.A. è ubicato all’interno del “KORE Platform” della Facoltà di Ingegneria ed Architettura dell’Università degli Studi di Enna “Kore”. In atto, il team di ricerca presso il L.E.A. collabora con diverse Università/Istituti di Ricerca sia nazionali (all’interno di un Progetto di Rilevante Interesse Nazionale – PRIN) che internazionali (Imperial College di Londra (UK), la Queen Mary University di Londra (UK), la Cornell University di Ithaca (NY), USA, etc.) nella valorizzazione termochimica di biomasse residuali tramite processi innovativi ed ambientalmente sostenibili.

    La ricerca

    Obiettivo del progetto

    La ricerca svolta dal team di ricercatori afferenti al Laboratorio L.E.A. verte sullo sviluppo di tecnologie per il risparmio energetico e la produzione di energia da fonti rinnovabili, con particolare attenzione alla valorizzazione delle biomasse residuali, nell’ottica dell’economia circolare delle risorse e della mitigazione dell’impatto ambientale dei sistemi di produzione di energia.

    Nello specifico, particolare attenzione è stata rivolta in questi ultimi anni alle tecnologie termochimiche di conversione di scarti organici residuali come quelli forestali, agricoli, agro-industriali, fanghi di trattamento civile etc., per la produzione di combustibili solidi (pirolisi, carbonizzazione idrotermica), liquidi (pirolisi e liquefazione idrotermica) e gassosi (gassificazione).

    Le attività di ricerca attualmente in essere riguardano:
    • Le tecnologie di conversione idrotermica – carbonizzazione (HTC) e liquefazione (HTL) – finalizzate alla valorizzazione di scarti organici ad alto tenore di umidità per la produzione di bio-combustibili (solidi e liquidi) e materiali avanzati da utilizzare nel campo della mitigazione ambientale (carboni attivi per la water and air remediation) e/o materiali elettrodici (elettrodi al carbonio).
    • I processi idrotermici per la riduzione e valorizzazione di fanghi e digestati di fanghi anaerobici (sia civili che agro-industriali), per la produzione di ammendanti del terreno, per incremento di produzione di biogas ed il recupero di azoto e risorse critiche e strategiche come il fosforo.
    • I trattamenti termochimici di biomasse residuali per l’incremento dell’efficienza di processi di digestione anaerobica per la produzione di biogas e successivo up-grade a biometano ed idrogeno per la mobilità sostenibile.
    • La sintesi di materiali carboniosi nanostrutturati: a partire da biomasse residuali produrre tramite HTC/HTL e/o pirolisi composti che con l’utilizzo di successivi processi possano dar vita a “carbon nanowire e nanotubes” per applicazioni meccaniche, elettriche ed elettrodiche.
    • La produzione diretta di idrogeno verde per digestione anaerobica da parte di batteri specifici ad alta efficienza alimentati dalla luce solare e da sostanze organiche residuali.
    • Il recupero di sostanze organiche ad alto valore aggiunto (antiossidanti, composti utilizzabili in nutraceutica, etc.) per estrazione in fase liquida da scarti umidi dell’agro-industria.

    Attrezzature

    Laboratorio L.E.A. - Attrezzature Disponibili

    Il Laboratorio L.E.A. dispone delle seguenti attrezzature:

    • Calorimetro LECO AC 500
    • Analizzatore Termogravimetrico LECO TGA 701
    • Fornace a muffola Carbolite mod. CB EF1114230SN
    • Fornace tubolare fissa (diametro interno 30 mm) Carbolite
    • Fornace tubolare apribile (Split Tube Furnace – diametro interno 60 mm) Saftherm – Henan Sante Furnace
    • Reattore batch Columbia Intl. (HTC) in acciaio inox ad alta pressione (300 °C –150 bar) del volume nominale di 500 mL, munito di sistema di agitazione, forno con controllo di temperatura e sistema di raffreddamento a circolazione d’acqua
    • Reattore batch (HTC) in acciaio inox ad alta pressione (300 °C –150 bar) del volume nominale di 50 mL
    • Tre reattori batch (HTL) ad alta pressione (350 °C – 180 bar) volume nominale 25 mL
    • Prototipo su scala di laboratorio, reattore di gassificazione in acciaio inox, tipo Downdraft (drop tube diametro interno 50 mm)
    • Prototipo su scala di laboratorio, reattore di pirolisi orizzontale fixed bed in quarzo, Gray–King Standard
    • Stufa di Essiccazione a ventilazione forzata, Binder serie FD 115
    • Mulino Ultracentrifugo Retsch ZM 200
    • Sistema di laboratorio per la digestione anaerobica (determinazione BMP) di biomasse residuali, costituito da sei reattori in pyrex da 1000 mL ciascuno

    Servizi

    IL Laboratorio L.E.A. offre specifici servizi per conto terzi (consulenze nell’ambito della pianificazione energetica territoriale, dei sistemi di produzione e conversione dell’energia e del loro impatto) ed applica le tariffe approvate e pubblicate dalla Regione Siciliana relativamente alle prove di certificazione. Eventuali percentuali di riduzione degli importi unitari per le singole analisi o servizi possono essere applicate in relazione al numero delle prove richieste mediante apposite convenzioni. Nel caso di prove e/o servizi non previste nel prezziario, verranno formulate voci da elenco appositamente definite da parte del Responsabile del Laboratorio.

    Contatti e dove siamo

    Contatti

    Prof. Antonio Messineo
    antonio.messineo@unikore.it.

    Ufficio
    +39 0935536448

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    Our offices are open with continuous hours:

    Monday to Friday: 8:30 AM – 6:00 PM

    Saturday: 8:30 AM – 1:00 PM

    Protocol Office:

    Monday to Friday: 9:00 AM – 1:00 PM

    Tuesday and Thursday: 3:30 PM – 5:00 PM

    Contacts:

    protocollo@unikore.it

    protocollo@pec.unikore.it

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