Obiettivi e finalità

In primo luogo, il progetto punta al miglioramento delle tecnologie esistenti soprattutto per la riduzione dei costi e l’aumento dell’efficienza dei processi di produzione di idrogeno verde mediante elettrolisi. In accordo a strategie e roadmap europee e nazionali, saranno, quindi, oggetto di ricerca e sviluppo le differenti tecnologie di elettrolisi, caratterizzate da diversi livelli di maturità tecnologica (elettrolisi con tecnologia alcalina, PEM, a ossidi solidi, a carbonati fusi).   In secondo luogo, le attività rivolte all’elettrolisi saranno affiancate dallo studio e dallo sviluppo di altri processi di natura termochimica o biochimica. Si tratta di processi di decomposizione termochimica dell’acqua mediante radiazione solare concentrata o fotocatalisi; a questi si aggiungono i processi di conversione della biomassa, di tipo termochimico (gasificazione, pirolisi, reforming) o biochimico.   Per la diffusione e l’utilizzo dell’idrogeno su larga scala il quadro evolutivo deve favorire lo sviluppo di una filiera integrata definendo priorità di azione che non sono solo di tipo puramente tecnologico: dovranno essere definite regole chiare e di agevole applicazione, sarà necessario individuare standard e procedure che consentano di validare e immettere sul mercato i nuovi prodotti, bisognerà formare per tempo nuove figure professionali, che possano sostenere il mercato non appena sarà pronto a partire.    Al fine di raggiungere gli obiettivi prefissati, le attività di ricerca sono articolate in tre linee tematiche corrispondenti a tre work package del progetto:    

• WP1.1 si occupa di svolgere attività di ricerca nel settore degli elettrolizzatori avanzati (bassa e alta temperatura) e di altre tecnologie innovative (processi di tipo termochimico, biochimico o biologico, processi di reforming integrati con fonti rinnovabili (ad es. reforming biogas con energia rinnovabile, processi di gassificazione delle biomasse residuali, ecc.) per la produzione di idrogeno verde con basse emissioni. Principali argomenti trattati: elettrolisi a bassa temperatura (alcalina, membrana a scambio protonico PEM, a scambio anionico AEM); elettrolisi ad alta temperatura (a ossidi solidi SOEC, a carbonati fusi MCEC); test e validazione di tecnologie innovative e/o mature e commerciali; produzione di idrogeno da processi termochimici a neutralità carbonica, come gassificazione di biomasse, steam reforming elettrico di biometano, plasmo-chimica, elettroreforming di alcoli, reforming e cracking di biogas; processi biologici (fermentazione, microalghe, microorganismi fotosintetici, bioelettrolisi); processi assistiti da energia solare (splitting termochimico, fotoelettrolisi, fotocatalisi, materiali e nanomateriali).
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• WP1.2 è incentrato sulla ricerca, lo sviluppo e la modellazione di tecnologie, componenti e sistemi di nuova generazione per applicazioni specifiche: feedstock per l’industria, trasporti, calore ed energia. Principali argomenti trattati: membrane per conversione di (bio)combustibili in idrogeno; integrazione di elettrolizzatori ad alta temperatura con fonti rinnovabili; processi power-to-gas; settore navale, off-shore e portuale; elettrolizzatori ad alta temperatura per l’industria; biomasse per applicazioni stazionarie; sistemi per la riduzione degli ossidi di azoto; applicazione in settori hard-to-abate.
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• WP1.3 si pone l’obiettivo di proporre possibili soluzioni per il superamento di barriere di natura non tecnologica, mettendo a disposizione infrastrutture e laboratori di ricerca per attività sperimentali di tipo pre-normativo, per la definizione di standard, metodologie e linee guida per il test e la validazione di tecnologie e processi innovativi per la produzione di idrogeno, SLCA, LCA, e per supportare la formazione di figure professionali. Principali argomenti trattati: procedure sperimentali per elettrolizzatori ad alta temperatura; costi di produzione nell’integrazione con fonte solare; protocolli di test armonizzati per la valutazione di materiali, componenti e dispositivi; validazione sperimentale in laboratorio; analisi di sostenibilità; formazione e Summer School.
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