Tecnologia con letto fluidizzato per la produzione di energia pulita
La tecnologia a letto fluidizzato continua a guadagnare slancio da quando ha raggiunto il mercato nei primi anni 80. La flessibilità nell’utilizzo dei combustibili costituisce uno dei principali vantaggi, in quanto la disponibilità di carburante rappresenta una grande preoccupazione. Diversi tipi di combustibili richiedono diverse specifiche tecnologiche. Per ridurre la frammentazione della tecnologia a letto fluidizzato, è necessario rafforzare il coordinamento tra la ricerca in corso nei paesi UE e non UE. Il progetto ICOMFLUID (International collaboration on computational modelling of fluidised bed systems for clean energy technologies), finanziato dall’UE, ha rappresentato la collaborazione delle principali università situate in Cina, UE, India, Sudafrica e Stati Uniti. Nello specifico, lo staff del progetto ICOMFLUID ha sostenuto scambi tra istituti partner e, allo stesso tempo, ha fornito opportunità di formazione intensiva per diverse tecnologie, attraverso l’esperienza pratica. Per esempio, la Cina ha raggiunto molti progressi tecnologici nella progettazione di unità di medie dimensioni. I confronti dettagliati hanno permesso un reciproco scambio di idee tra i partner. I ricercatori hanno prodotto modelli di fluidodinamica computazionale (CFD) per processi termochimici come pirolisi, gassificazione e combustione, nell’ambito di reattori a letto fluidizzato. I modelli multi-fase hanno contribuito a una migliore descrizione in quanto al trasferimento di calore e massa tra fase solida e liquido/gas, così come riguardo ai cambiamenti di fase. Inoltre, sono stati creati dei banchi di prova per studiare l’idrodinamica dei letti fluidizzati. È stato realizzato un lavoro significativo per quanto riguarda la modellizzazione dell’olio di pirolisi. I ricercatori hanno valutato le prestazioni di condensatori a contatto diretto e indiretto per tempra con vapore mediante pirolisi, ottenendo una rappresentazione più dettagliata della condensazione utilizzando dei composti modello. Inoltre, sono stati sviluppati dei modelli per reattori con cattura di carbonio da micro a macro scala di grandezza. Il team di ricerca ha studiato reattori per la cattura di anidride carbonica con letto fluidizzato composti da nuovi materiali, come anche lo sviluppo di strutture che sfruttano la combustione di carbone e biomassa al fine di ridurre le emissioni di inquinanti in ambito di co-generazione di energia elettrica e termica. Gli studi parametrici hanno rivelato i limiti di funzionamento della co-combustione a letto fluidizzato. Inoltre, i ricercatori hanno identificato la miscela ottima di carbone e biomassa in un’unità di co-combustione ad alte prestazioni. Attraverso una rete globale di ricercatori, il progetto ICOMFLUID ha dato vita a importanti sforzi di ricerca senza precedenti in ambito di tecnologie energetiche pulite. Sia che si punti a una migliore sostenibilità energetica o alla riduzione dell’impronta di carbonio relativa alla produzione di energia, la tecnologia a letto fluidizzato può aiutare a raggiungere un futuro più ecologico.
