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Progetto SOFTECOP


(Sunflower raw Oil as a bioFuel TEchnology for Combined heat and Power plants: an application for district heating)


Partecipanti

Politecnico di Torino (proponente)
Ecotermica Servizi SpA (co-proponente)
Università di Torino (secondo proponente)



Informazioni generali

Il progetto di ricerca SOFTECOP sarà focalizzato sulle analisi connesse all’uso degli oli vegetali crudi come combustibili in motori diesel stazionari che producono energia elettrica e termica (la quale a sua volta è utilizzata per alimentare reti di teleriscaldamento urbano).
In questo modo, vengono messe in essere diverse azioni volte a ridurre sia il consumo di combustibili fossili sia le emissioni di gas serra.
Poiché precedenti ricerche effettuate dai proponenti (che collaborano su ricerche analoghe da circa un anno) hanno identificato il girasole come un possibile seme coltivabile anche in Piemonte per questa applicazione, verrà condotta una analisi completa partendo dalla selezione delle sementi più appropriate e dai cicli colturali applicabili. Tale analisi verrà condotta dal gruppo di ricerca dell’Università degli Studi di Torino.
Successivamente all’estrazione dell’olio, verranno condotte le analisi sulla composizione dell’olio.
A questo punto, verrà installato in un impianto di cogenerazione per teleriscaldamento della Ecotermica Servizi (co-proponenete del progetto) un motore diesel stazionario opportunamente modificato per funzionare ad olio vegetale. Su tale impianto, verrà analizzato l’impatto dell’utilizzo dell’olio vegetale come combustibile sulle emissioni in atmosfera (NOx e PM). Questo a cura dei gruppi di ricerca del Politecnico di Torino (dip. DENER e DISMIC), che ricercheranno anche il miglior set-up e la migliore calibrazione del motore.
Dopo questa prima verifica e definizione dei livelli di emissione, che sarà condotta con particolare attenzione all’analisi del particolato fine, sia da un punto di vista dimensionale che di composizione chimica, verrà approfondito il tema relativo alla ricerca delle apparecchiature e dei sistemi di abbattimento delle emissioni di NOx e PM. Tale aspetto sarà a cura del gruppo di ricerca del Politecnico di Torino, dip. DISMIC.
Infine, l’analisi sarà completata attraverso la comparazione dei bilanci economici ed energetici ottenibili da un teleriscaldamento cogenerativo alimentato ad olio di girasole crudo rispetto a quelli ottenibili con combustibili fossili (es. gas metano), al fine di verificare non solo la sostenibilità ambientale in termini di riduzione di combustibili fossili e di gas serra, ma anche quella economica.


Obiettivo Tecnico-Scientifico

L’obiettivo principale del progetto è verificare l’integrazione di diverse azioni volte a ridurre il consumo di combustibili fossili ed a ridurre le emissioni nocive.
In particolare, la combinazione del teleriscaldamento cogenerativo con l’utilizzo di combustibili rinnovabili quali gli oli vegetali può rappresentare non solo un vantaggio da un punto di vista ambientale, ma può anche offrire delle alternative per le economie rurali.
Al fine di valutare in modo corretto la potenzialità di tali azioni, è necessario procedere ad una attenta analisi dei dati in ingresso (energetici ed economici) richiesti per la produzione dell’olio, così come è necessario valutare le modifiche impiantistiche necessarie per adattare il gruppo di generazione al funzionamento con olio vegetale.
Inoltre, la definizione delle emissioni in termini di NOx e particolato (PM), così come lo sviluppo di efficienti sistemi di post-trattamento, giocano un ruolo importante nella determinazione di un percorso verso l’ottenimento di emissioni a zero impatto di CO2 e di gruppi di generazione termica ed elettrica che siano economicamente ed ambientalmente sostenibile.
Il progetto sarà pertanto focalizzato su una analisi completa relativamente all’uso dell’olio crudo di girasole come combustibile per i grandi motori in assetto cogenerativo, iniziando proprio dalla selezione del seme più appropriato.
Su questi, verranno quindi condotte accurate e sistematiche analisi di correlazione tra le proprietà dei semi e le caratteristiche finali dell’olio per quanto riguarda il suo utilizzo come combustibile per i motori diesel.
Il secondo obiettivo sarà la valutazione sperimentale dell’uso dell’olio di girasole come combustibile in termini di possibili modifiche del set-up e della calibrazione del motore, aspetti che devono combinarsi con le caratteristiche del motore e, nello stesso tempo, permettere di ridurre i consumi e le emissioni.
Il terzo obiettivo, dopo la valutazione dei livelli di emissione di inquinanti (che sarà condotta con particolare attenzione alle polveri, sia dal punto di vista della distribuzione dimensionale, sia da quello della composizione chimica) sarà lo sviluppo di un sistema di trattamento per l’abbattimento di NOx e PM.
Infine, ma non meno importante, c’è l’obiettivo di valutare i risultati del teleriscaldamento cogenerativo con olio di girasole sia dal un punto di vista del bilancio economico sia da quello del bilancio energetico. Il tutto al fine di valutare la reale sostenibilità economica di tutta la filiera.


Riassumendo le cinque fasi
  1. Produzione della biomassa. Selezione del seme ed analisi dell’olio ottenuto (Università degli Studi di Torino)
  2. Analisi del motore a combustione interna; calibrazione ed ottimizzazione (Politecnico di Torino, Dip. DENER)
  3. Analisi delle emissioni e sviluppo del sistema di trattamento (Politecnico di Torino, Dip. DISMIC)
  4. Bilancio economico ed ambientale (ETS)
  5. Coordinamento del progetto (Politecnico di Torino, Dip. DENER)


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