In questo rapporto viene esposto il quadro completo delle attività relative al sottoprogetto IDRAPEL, facente parte del progetto ENERIN della Ricerca di Sistema svolta da CESI. La struttura del progetto e del sottoprogetto sono qui sinteticamente rappresentate. E’ stata condotta una ricerca sulle possibilità di sfruttamento dell’energia associata alla differenza di salinità tra due soluzioni acquose (ad esempio acqua di fiume e di mare). Il lavoro si è sviluppata attraverso una fase di studio preliminare di fattibilità generale ed uno studio delle caratteristiche operative di membrane per osmosi diretta, per concludersi con la progettazione, la realizzazione ed la prova di un apparato sperimentale, denominato SALPO. Le valutazioni iniziali di prospettiva, basate su prestazioni dedotte da sistemi ad osmosi inversa, davano un costo obiettivo del kWh dell’ordine di 30 cent€ , e, a seguire, una naturale riduzione con lo sviluppo della tecnologia. Il progetto sviluppato per il sistema prototipale ha considerato una configurazione innovativa basata sull’utilizzo di due serbatoi d’acqua salata funzionanti in modo alternativo, l’uno operativo con acqua pressurizzata dal fenomeno osmotico, e l’altro in ricarica con la soluzione fresca. La generazione di elettricità avviene utilizzando parte dell’acqua pressurizzata per produrre il getto d’acqua salata che muove una turbina. Il progetto ha curato in particolare, per l’ottimizzazione delle prestazioni, il controllo della stratificazione tra fluido salato e fluido di ritorno (diluito) all’interno di ciascun serbatoio durante la fase operativa. Sono state opportunamente studiate le membrane osmotiche, normalmente disponibili in commercio solo per utilizzo industriale in osmosi inversa: solo nella fase finale della ricerca è stato infatti reperito un modulo prototipale di membrana utilizzabile in osmosi diretta. Nel corso della ricerca si è perciò proceduto con prove di laboratorio su campioni di membrane commerciali per osmosi inversa, studiandone le caratteristiche operative, in particolare la permeazione, e ricercando la miglior soluzione per un adattamento dei rispettivi moduli alle necessità dello sfruttamento dell’osmosi diretta. Progetto ENERIN Sottoprogetto ENERIN Sottoprogetto IDRAPEL Sottoprogetto BIOCOMB • SALPO – Energia da gradienti di salinità • Mini-idraulico – Disponibilità della fonte e prospettive di il

Il completamento dell’apparato è avvenuto con un modulo ad osmosi diretta ad hoc finalmente reso disponibile da un fornitore industriale. Ciò ha permesso di dimostrare la fattibilità del processo, ma a causa della scarsa efficienza del modulo non si sono ottenuti dei riscontri energetici allineati con quelli previsti all’inizio del progetto. Le indicazioni fornite dall’esperienza compiuta portano alla necessità di realizzare moduli a membrana per osmosi diretta con almeno le stesse prestazioni che gli attuali moduli commerciali sono in grado di fornire per osmosi inversa, come primo passo per poter conseguire poi risultati accettabili anche dal punto di vista energetico. Sempre nel settore idraulico è stata svolta un’attività di ricerca di sistema denominata MIDRO avente lo scopo di svolgere una indagine conoscitiva sul possibile sviluppo in Italia dell’idroelettrico minore (Mini Idro). Le prime fasi sono state dedicate alla descrizione dei piani energetici di alcune regioni d’Italia, alla composizione di un quadro generale sulla legislatura e sulle procedure autorizzative di impianti mini-idro, al censimento degli impianti idroelettrici di piccola potenza. Nel corso del biennio 2001-2002 (e parte del 2003) è stata sviluppata una banca dati della documentazione raccolta (DB Documenti) e una banca dati dei principali attori del settore, pubblici e privati, in Italia e in UE (DB Contatti). Inoltre, sono state formulate e verificate delle “Guidelines” per effettuare valutazioni tecnico-economiche dei potenziali siti Mini Idro con l’ausilio di un modello di calcolo finanziario appositamente sviluppato, ed è stata effettuata un’applicazione delle guidelines stesse per la verifica di alcuni impianti. Infine si è provveduto alla mappatura preliminare dei siti della regione Liguria, gran parte del Piemonte, Emilia Romagna, Marche e Lombardia, con particolare approfondimento per le regioni Liguria e Lombardia. Per quest’ultima regione sono state fatte o aggiornate le valutazioni del potenziale Mini Idro residuo dei canali dei Consorzi di Bonifica ed Irrigazione. Si è infine progettata la realizzazione di un sito web, allo scopo di dare visibilità ai risultati dell’intero progetto e, nello stesso tempo, di costituire il riferimento italiano di una rete europea che ESHA (European Small Hydropower Association) sta progettando di estendere.