H2-SYNERGY

Il progetto H2-Synergy è finalizzato ad ottimizzare la conversione delle energie rinnovabili grazie alla produzione di H2/syngas e biochar, associando un processo di elettrolisi di vapore ad alta temperatura (con cella ad ossidi solidi) ad un processo di gassificazione di biomasse residuali e/o rifiuti plastici, sfruttando l’O2 prodotto dall’elettrolisi. Il processo è completato con l’aggiunta di un’unità di oxy-reforming posta all’uscita del gassificatore, che sfrutta l’O2 prodotto dall’elettrolisi per abbattere i catrami e gli idrocarburi leggeri per convertirli a syngas (CO e H2). L’integrazione permette di recuperare il calore della gassificazione migliorando notevolmente l’efficienza dell’elettrolisi, diminuendo i costi e aumentando la resa della gassificazione. Il processo prevede inoltre la co-produzione di biochar come materiale ad alto valore aggiunto che sarà valorizzato valutandone le caratteristiche come ammendante, materiale adsorbente e il suo inserimento in filiere industriali.

Obiettivi

L’obiettivo del progetto H2-Synergy riguarda l’utilizzo di energie rinnovabili e biomasse o plastiche di scarto per la produzione di H2/syngas e biochar, tramite l’accoppiamento la produzione di idrogeno e ossigeno con un elettrolizzatore a ossidi solidi e lo sviluppo di un processo di gassificazione alimentato con miscele ricche in ossigeno

Attività

Il progetto ha una durata di 30 mesi e vede la collaborazione di diverse realtà con competenze specialistiche e di due aziende, Iridenergy e ABK Group per il raggiungimento dei risultati attesi.

Il progetto H2-Synergy è suddiviso in 5 Work Packages (WP):
Il WP1 sarà dedicato alla produzione e allo sviluppo dei catalizzatori per la reazione di upgrading del gas (oxy-reforming) e dei materiali che compongono la cella elettrochimica a ossidi solidi (SOEC). I catalizzatori saranno prodotti in polvere e formati in pellets o sistemi strutturati per i test del WP2 e WP3.

Il WP2 provvederà allo sviluppo dei sistemi ossia il modulo per l’elettrolisi SOEC ad alta temperatura per la produzione di H2 e O2, il processo di gassificazione di biomasse utilizzando O2/H2O/CO2 e il processo di upgrading del gas alimentato con O2/H2O/CO2.

Il WP3 scalerà il processo a TRL 6 alimentando il piro-gassificatore con biomasse residuali e scarti polimerici, usando una miscela O2/H2O come ossidante. Il piro-gassificatore verrà integrato con un catalizzatore di upgrading testato sia su un side-stream del gas prodotto in condizioni industriali che implementato nel piro-gassificatore producendo syngas e biochar.

Il WP4 si occuperà della caratterizzazione e dello studio delle applicazioni del char prodotto sia come ammendante/assorbente che per il suo inserimento nella filiera industriale della ceramica, individuando le condizioni di impianto favorevoli alla produzione di un char di qualità superiore.

Il WP5 si occuperà della disseminazione dei risultati del progetto e della promozione dei suoi prodotti.

Risultati attesi

Il progetto H2-Synergy prevede i seguenti output attraverso la realizzazione dei 5 Work Packages:
– Il WP1 si prefigge di identificare la composizione di catalizzatori di oxy-reforming, di scalare la più efficiente e di sviluppare i materiali per il sistema SOEC.
– Il WP2 si prefigge di: – validare in scala di laboratorio la gassificazione delle biomasse con miscele O2/CO2/H2O e raccogliere le indicazioni utili all’applicazione in condizioni
– Il WP3 prefigge lo sviluppo di un gassificatore innovativo integrato ad oxy-reforming con miscele O2/H2O per la valorizzazione di scarti di filiera.
– Il WP 4 si prefigge di caratterizzare i char ottenuti in diverse condizioni dal punto di vista morfologico, chimico-fisico e di composizione elementare oltre che di eterminare le proprietà di assorbimento del char e le sue potenzialità come ammendante o il suo inserimento in processi industriali
– Il WP5 si prefigge di disseminare i risultati del progetto.