EventiLunedì 18 novembre 201310 Programmi & Progetti

Fermare il consumo delle ri-sorse naturali, o perlomeno

rallentarlo sensibilmente, è or-mai una necessità inderogabile, per il bene delle generazioni future, ma anche per chi popola il pian eta oggi. Da ciò deriva il grande sviluppo della ricerca nell’ambito delle energie rin-novabili, quelle che si rigene-rano e che in buona parte sono “pulite” perché non immettono sostanze nocive nell’atmosfera.Nella crescita del settore pro-duttivo dell’energia e dell’auto-sostenibilità energetica sta gio-cando un ruolo di primissimo piano la Calabria, in partico-lare l’Università della Calabria (Unical), la cui rilevanza attie-ne principalmente al settore agroindustriale. A Unical si deve il Programma di energie rinnovabili e micro-cogenera-zione per l’agroindustria, noto anche come “microPerla”, un progetto che mira a realizzare cicli energetici innovativi per il settore agroindustriale, grazie a sistemi flessibili di piccola taglia per l’autoproduzione di energia dal gas prodotto a par-tire dagli scarti agroindustriali e dall’energia solare, con co-generazione ad alta efficienza. “L’obiettivo strategico generale - dice il professor Riccardo Bar-beri, coordinatore scientifico del progetto microPerla - è la messa a punto di sistemi inno-vativi e integrabili tra loro in rete intelligente (smart-grid) per la produzione decentrata e diffusa di energia elettrica e ter-mica, con alte efficienze di con-versione e basse potenze”.Come obiettivi specifici vengo-no perseguite l’autosostenibilità energetica, la messa in opera di cicli ultra-corti dal recupero di biomassa di scarto agricola e agroindustriale e dal sole e la micro-cogenerazione ad alta efficienza su scale da 1 kW a 200 kW.Capofila del progetto, l’Uni-versità della Calabria mette in campo i propri dipartimenti di Fisica, Ingegneria meccanica, energetica e gestionale, Inge-gneria informatica, modelli-

di sintesi (syngas) ad alto con-tenuto di idrogeno, a partire da biomassa legnosa. In stretta col-laborazione con gli organismi di ricerca, il digestore parame-trizzabile sarà messo a punto da SteelTech e il gassificatore sarà costruito da Varat, ovvero due

aziende che vogliono produrre gas combustibile da scarti da biomassa e che sono interessate alla successiva industrializza-zione di questi sistemi.Sempre nell’ottica della futura industrializzazione, la ditta Un-garo si concentra su un nuovo tipo di caldaia cogenerativa a biomassa solida (caldaia a micro-cogenerazione che produce acqua calda e anche energia elettrica, usando come combustibile la legna o i pellet), con Stirling integrato, e Inno-va Solar Energy si dedica a un micro-cogeneratore solare a in-seguimento a due assi.La Tecnap, invece, si occupa della smart-grid, realizzando sistemi elettronici per la rete intelligente, che unisce tutti i diversi sistemi di produzione di energia, mentre le due so-cietà agricole Masseria Capo-relli e Osas forniscono l’area di sperimentazione per la smart-grid (per integrare appunto i vari sistemi), nonché gli scarti agroindustriali da trasformare in carburante.“Il progetto microPerla - sotto-linea il coordinatore Riccardo Barberi - è affiancato da un pro-gramma di formazione supe-

Tutti i pregi del motore Stirling a ciclo chiusoIl sistema è stato inventato quasi 200 anni fa, ma solo oggi l’evoluzione tecnologica ha permesso di sfruttarne le potenzialità

È stato inventato quasi 200 anni fa dal pastore protestante scozzese Robert

Stirling, ma solo oggi sta raggiungendo la sua massima ottimizzazione, grazie all’evoluzione della tecnologia. Parliamo del motore Stirling, che funziona a ciclo chiuso utilizzando elio come fluido termo-dinamico.Il fatto che il motore Stirling sia a combu-stione esterna, significa che le parti mag-giormente riscaldate dal calore non sono a contatto con le parti scorrenti o rotanti (cuscinetti, pistoni). Di conseguenza, tali parti non sono particolarmente sollecitate

e hanno quindi esigenze di manutenzione ridotte.Il ciclo di Stirling è molto conosciuto per l’alta efficienza (ben oltre il 30%), ma anche per la sua silenziosità e per la sua struttura semplicissima. Confrontato con un motore a combustione interna, un mo-tore Stirling di pari potenza è più grande e più pesante, ma decisamente più affidabile e facile da realizzare. Il costo energetico complessivo risulta equivalente.Il motore non ha valvole e non subisce scoppi, ovvero è costruttivamente più sem-plice, quasi privo di vibrazioni e molto me-

no rumoroso di un motore a combustione interna. Sebbene si tratti di un dispositivo di piccola taglia di potenza energetica, lo Stirling si colloca tra i più economici (costo per kWe) e tra i più efficienti, direttamen-te paragonabile ai sistemi oltre il MW di potenza.

■■■ UNICAL / L’Università della Calabria è al centro di un partenariato che comprende altri tre organismi di ricerca pubblici (Cnr-Ipcf, Cnr-Itm ed Enea) e sette aziende

L’energia pulita di microPerla per il settore agroindustrialeTanti piccoli sistemi flessibili per l’autoproduzione di energia, tra loro integrabili in una rete intelligente: alta efficienza, bassa potenza

Caldaia stufa di Ungaro da integrare con cogeneratore Stirling

■■■ COGENERAZIONE / Produzione integrata

Energia dal Sole e biomassa con motori Stirling: efficienza decentrata

I n ambito agroindu-striale sta diventando

sempre più importante la micro-cogenerazione, che consiste nella produzione simultanea di energia elet-trica e termica, partendo da una singola fonte pri-maria mediante l’uso di un solo sistema integrato.Questo tipo di produzio-ne energetica presenta indubbi benefici econo-mici per il risparmio sul costo dell’energia elettrica autoprodotta, in quanto, rispetto alla generazione separata di energia elettri-ca e termica, la cogenera-zione riduce del 30-40% la quantità di combustibile utilizzato e quindi anche le emissioni inquinanti.Quando è applicata all’energia solare, la cogenerazione per-mette di ridurre l’area complessiva delle superfici captanti rispetto alla soluzione tradizionale dei pannelli fotovoltaici affiancati da quelli termici, incrementando in maniera signi-ficativa l’efficienza complessiva di conversione.La cogenerazione da energia solare e da biomassa sulla scala di 1 kW elettrico e qualche kW termico, è ottenuta tramite motori Stirling ad altissima efficienza (33% elettrico). Le tec-nologie di questa ricerca consentono risparmi, che saranno valutati, nelle emissioni di CO2 rispetto all’approvvigiona-mento energetico tradizionale.Insomma, queste tecnologie rappresentano una forte inno-vazione nel mercato energetico mondiale e sono ovviamente utilizzabili anche al di fuori della filiera dell’agroenergia, in tutti quei casi in cui siano prioritarie l’autosostenibilità ener-getica, l’alta efficienza di conversione e la produzione decen-trata e diffusa di energia.

Cogeneratore Stirling illuminato da radiazione solare concentrata

Dettaglio di un prototipo Stirling

lenti nella progettazione e nello sviluppo di sistemi energetici da fonti non climalteranti, cioè da fonti rinnovabili e senza emissioni di CO2 o con emis-sioni compensate, in riferimen-to soprattutto al solare termodi-namico e alle biomasse. A breve verrà pubblicato il bando per la selezione degli studenti.Il progetto microPerla, Pon 01_01840, fa parte del Pro-gramma Operativo Nazionale “Ricerca e Competitività 2007-2013” Regioni Convergenza, Asse I – Sostegno ai mutamenti strutturali, Obiettivo Opera-tivo: Aree scientifico-tecnolo-giche generatrici di processi di trasformazione del sistema produttivo e creatrici di nuovi settori, Azione: Interventi di so-stegno della ricerca industriale.

Prototipo del micro-cogeneratore solare di Innova Solar Energy

stica, elettronica e sistemistica, Ingegneria per l’ambiente e il territorio e Ingegneria chimica, oltre al Liaison Office, ufficio di trasferimento tecnologico dell’ateneo. Unical, però, non è sola, ma al centro di un par-tenariato che comprende altri organismi di ricerca pubblici, quali Cnr-Itm, Cnr-Ipcf ed Enea, e sette aziende: Varat, Ste-elTech, Ungaro, Innova Solar Energy, Tecnap, società agrico-la Masseria Caporelli e società cooperativa agricola Osas.“Le imprese agroindustriali partner - spiega il professor Bar-beri - sono coinvolte nella pro-duzione, selezione e trattamen-to delle biomasse e, nella parte finale del progetto, nell’imple-mentazione di un digestore, di un gassificatore, di sistemi di cogenerazione di piccola taglia e nella sperimentazione dell’in-tegrazione di questi sistemi tra loro”. Per i trattamenti delle biomasse umide e non legnose verrà realizzato un digestore di nuova concezione, di piccola taglia e parametrizzabile, per la produzione di biogas. In paral-lelo verrà sviluppato un gassifi-catore per la produzione di gas

riore di esperti in progettazione e sviluppo di sistemi energetici non climalteranti. Il percorso didattico è prefigurato come un master universitario di II livello dell’Università della Calabria”.Il master, che è in fase di avvio, punta a formare 30 giovani ta-

Progetto Pon 01_01840 approvato e finanziatodal Miur