I cicli combinati a gas naturale sono quasi unanimemente considerati la macchina migliore per produrre energia elettrica in ragione della loro elevata efficienza e del basso impatto ambientale, soprattutto per “merito” del combustibile. Ciononostante essi trovano difficoltà ad affermarsi anche perché le problematiche relative alle emissioni sono continuamente in discussione. Recentemente ha suscitato notevole attenzione il problema della possibile emissione di particolato fine dalla combustione del metano (vedere ad esempio il Rapporto “Impatto ambientale dei cicli combinati alimentati a gas naturale, con particolare riferimento alle emissioni di polveri sottili” presentato nel Convegno Assolettrica su “Le centrali a ciclo combinato e le emissioni di polveri sottili: vincolo o opportunità?” tenutosi a Milano presso il Politecnico il 23 Novembre 2004). In tale contesto è stata definita la Task 1.5.2 (Meccanismi di formazione e tecniche di misura di particolato e microinquinanti nella combustione del gas naturale) nel Work Package GASEMIS del Sottoprogetto GAS del Progetto GEN21. L’attività è condotta quasi interamente da Enel Produzione Ricerca. CESI ha partecipato alle fasi di definizione delle specifiche dell’attività ed alla valutazione dei risultati, anche al fine di un inquadramento ottimale nelle attività del sottoprogetto GAS. Il presente rapporto è dedicato alla tecnica PLII (Planar Laser Induced Incandescence) che rappresenta una estensione della LII (Laser Induced Incandescence). La progettazione della strumentazione ha riguardato la parte ottica, la parte meccanica e la parte elettronica. Nella parte ottica è stata progettata la parte di formazione della lama di luce, le ottiche di formazione dell’immagine (obiettivi UV) e le ottiche di raccolta per la rivelazione temporale del segnale. Sono state inoltre studiate e valutate le combinazioni pià opportune di filtri ottici da utilizzare. Nella parte meccanica sono stati progettati tutti i supporti, e relative movimentazioni delle varie parti ottiche. E’ stato inoltre progettato il supporto per il bruciatore pilota e i supporti per il posizionamento del laser. Nella parte elettronica è stata progettata tutta la parte di sincronizzazione dei vari sistemi. Inoltre è stata progettata la parte di rivelazione e acquisizione veloce del segnale (fotomoltiplicatore, fotodiodi con tempi di risposta di nanosecondi).

La realizzazione ha riguardato principalmente la parte meccanica e la parte elettronica di rivelazione. E’ stata quindi effettuata la messa a punto e caratterizzazione dei vari sottosistemi: sorgente, sistema di rivelazione immagine, sistema di rivelazione temporale, sistema bruciatore. Infine sono stati effettuati l’assemblaggio dei vari sottosistemi, una caratterizzazione del sistema nel suo insieme ed una prima serie di misure sul bruciatore pilota alimentato a propano.