Il rapporto descrive le attività svolte per lo sviluppo di batterie innovative a ioni sodio. In particolare si è studiata ed ottimizzata la sintesi i) dei MXeni quali composti anodici a partire da MAX-Phase prodotte via spark plasma sintering, ii) del materiale catodico Na0.44MnO2 mediante tecnica Solgel. Per entrambi i composti, al variare dei principali parametri di sintesi, sono state studiate e correlate tra loro le caratteristiche chimico-fisiche e le prestazioni di accumulo elettrochimico .

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Il rapporto descrive l’attività sperimentale rivolta allo sviluppo di materiali e tecnologie di accumulo elettrochimico di piccola taglia, in particolare indagando il contesto delle batterie a ioni Sodio (NIB) e alSodio metallico ad alta temperatura. Il rapporto, inoltre, tratta il tema del grande accumulo funzionale alla rete di trasmissione nazionale, descrivendo l’attività modellistica impiegata per indagare l’esercizioin sovrappressione di giacimenti di stoccaggio di gas naturale.

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Si riportano i risultati dell’attività di ricerca riguardante lo studio, mediante simulazioni numeriche, del processo industriale di stoccaggio/produzione del gas nel sottosuolo considerando anche l’esercizio in sovrappressione. La metodologia prevede inoltre un interfacciamento fra la simulazione fluidodinamica e un modulo per la simulazione geomeccanica considerando l’eventuale presenza di superfici di rottura. Infine si riporta una analisi bibliografica dei fenomeni di subsidenza e uno studio numerico finalizzato a valutare il fenomeno della subsidenza/innalzamento del suolo, mettendo a punto una metodologia.

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Il documento descrive alcune analisi post-mortem eseguite su celle litio-ioni allo scopo di evidenziare gli effetti dell’invecchiamento sullo stato dei materiali di cella e in particolare verificare se la sovrascarica delle celle, effettuata al fine di aprire in sicurezza le celle, può causare un degrado della lamina di rame dell’anodo, in questo modo falsando l’esito dei successivi accertamenti sui materiali. I risultati ottenutismentiscono questa ipotesi e sembrano dimostrare che il degrado del rame sia correlato all’invecchiamento delle celle. Si descrive inoltre una procedura di apertura sviluppata per estrarre in sicurezza campioni da celle cariche anche di elevata capacità e una rassegna della letteratura scientifica relativa alle analisi post-mortem delle celle litio-ioni.

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Resoconto dell’attività europea e internazionale di sviluppo dei sistemi d’accumulo energetico, attraverso il monitoraggio delle seguenti iniziative: Work Programme Horizon 2020, FET-flagship Battery 2030+, SET-plan Implementation Plan action 7, ETIP-SNET Working Group 2, ETIP on battery, EERA JP Energy Storage, Mission Innovation Challenge 6, European Battery Alliance ed EMIRI.

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La mono cella sviluppata in RSE ha evidenziato la bontà delle soluzioni tecniche adottate pur mostrando una serie di problematiche che ne limitano le prestazioni. Importante è il contatto beta allumina-porta corrente anodico in quanto influenza il processo di scarica della mono cella. La sinterizzazione in forno ha evidenziato l’importanza della morfologia dell’atomizzato impiegato, evidenziando la buonasinterizzazione di una polvere di beta allumina sottoposta ad un processo di atomizzazione industriale. I test di sinterizzazione con la tecnica SPS hanno evidenziato l’importanza del profilo termico adottato aifine di una buona sinterizzazione.

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Si analizza la metanazione (in particolare quella biologica) come alternativa ai tradizionali sistemi di “upgrading”, per incrementare la produzione di metano da biogas, ridurre le emissioni di gas serra efornire un servizio “Power to Gas” alla rete elettrica attraverso la produzione di idrogeno rinnovabile con elettrolizzatore. Completa l’analisi bibliografica una valutazione della sostenibilità economica dellatecnologia. Parallelamente si è indagata la possibilità, per un impianto a biogas con produzione elettrica, di partecipare proficuamente al mercato del bilanciamento.

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Sono descritte le attività svolte nel progetto Bioenergia nel corso del PAR 2018, in continuità con quanto svolto nel triennio 2015-2017 che hanno riguardato i contributi fornite da RSE nella normativa di settore, le collaborazioni internazionali in ambito IEA Bioenergy e l’aggiornamento dei prodotti triennali del Progetto, ovvero il sito web sull’attività di normativa e la Banca dati sulla produzione e l’uso dei rifiuti.

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Obiettivo del presente rapporto è la descrizione delle modifiche apportate agli elementi di taglio del dispositivo di triturazione del forno innovativo per la combustione di rotoballe di stocchi di mais tal quali, nonché lo svolgimento di una serie di prove atte a valutare le prestazioni del nuovo dispositivo mediante l’analisi di elementi quali pezzatura e portata del materiale trattato.

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L’obiettivo dell’attività è la produzione di bioidrogeno e l’estrazione di composti bioattivi ad alto valore commerciale da pula di riso, nel contesto dei processi di valorizzazione energetica di biomasse e, quindi, in un’ottica complessiva di “Economia Circolare”. Il presente rapporto presenta integrazioni ed aggiornamenti dell’attività sperimentale e l’applicazione dei metodi Life Cycle Assessment e Life Cycle Costing nella produzione di bioidrogeno con il metodofermentativo bi-stadio.

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