Il presente Rapporto Annuale descrive le attività svolte ed i risultati conseguiti a valle delle attività effettuate nel corso del 2004 nell’ambito del Progetto della Ricerca di Sistema “SENNA”. Il progetto si propone come obiettivo la maggiore affidabilità, sicurezza ed economicità del servizio elettrico. Per questo le azioni messe in atto sono ripartite in due Sottoprogetti, rispettivamente per sviluppare e sperimentare nuovi sensori e metodologie di misura (SIN: Sensoristica innovativa per una maggiore affidabilità e sicurezza del sistema elettrico), e per una analisi e valutazione delle possibilità di applicazione di nanomateriali, microsistemi integrati e nuovi materiali funzionali, a problematiche specifiche del settore elettrico (NANO: Nanomateriali per il sistema elettrico del futuro). Le attività svolte nell’ambito di “SIN” hanno riguardato sviluppi di metodologie di prova e di sensoristica nei diversi campi oggetto di attività, e in particolare per le seguenti applicazioni. 9 L’esame non distruttivo per rilevare e caratterizzare discontinuità subsuperficiali fino a profondità massima dell’ordine di 5-10 mm, per affrontare le problematiche di danneggiamento delle parti calde di turbine a gas (palette mobili e ugelli dei primi stadi), utilizzando un sensore GMR per realizzare un innovativo sensore ibrido per ispezioni a correnti indotte. 9 La misura con sensori ultrasonici “non a contatto” EMAT, che tollerano e misurano gli ossidi e depositi presenti sulla superficie esterna, consentono una stima rapida ed affidabile dello spessore resistente della parete di tubi di caldaia. Confermata sperimentalmente la maggiore affidabilità e precisione, e i vantaggi derivanti dalla non necessaria preparazione della superficie, è stata avviata un’azione di diffusione per promuovere anche a livello di normazione la spessimetria “non a contatto” EMAT. 9 È stato esaminato lo stato di sviluppo di sensori a fibra ottica per applicazioni nel settore elettrico, come la misura non invasiva su componenti e/o strutture estesi. Lo sviluppo di sensori ibridi ottico/integrati, molto interessante per tali applicazioni, ha suggerito di approfondire nella successiva fase di studio le potenzialità di un sensore a basso costo per monitorare le scariche parziali nei trasformatori di potenza. 9 I dispositivi “wireless” 802.11b consentono di realizzare in ambito industriale applicazioni per la misura a distanza di parametri di processo o il monitoraggio di ambienti o fluidi/effluenti con sensori innovativi o convenzionali. Per accrescere le potenzialità delle tecnologie “wireless” nel monitoraggio di fenomeni transitori rilevanti per il funzionamento di componenti estesi, si sta sviluppando una soluzione innovativa che, ancor basata su radio 802.11b, consentirà di misurare in modo sincrono variabili temporalmente correlate, ad es. per caratterizzare la dinamica di macchinari con sensori di prossimità e accelerometri.

Le attività nell’ambito di “NANO” sono state orientate al presidio di questo settore, in quanto i nanomateriali oggi studiati e prodotti potrebbero avere positive ricadute anche per le applicazioni in campo elettrico. 9 Lo stato di sviluppo di materiali nanostrutturati per rivestimenti più resistenti a usura, corrosione e erosione, ha consentito d’identificare una serie di problemi (turbine a vapore alta e bassa pressione, tubi di caldaia per termovalorizzatori) dove tali rivestimenti porterebbero a sensibili miglioramenti delle prestazioni. I risultati hanno consentito di formulare, con Università e industria, un programma di ricerca per lo sviluppo, la messa a punto e la sperimentazione dimostrativa di tali nuovi rivestimenti. 9 Un’analoga ricognizione ha riguardato le nantecnologie per la messa a punto di materiali e processi di catalisi di interesse prioritario nel settore elettrico (abbattimento di ossidi di azoto nei fumi di combustione, produzione di idrogeno, combustione catalitica). Sono stati identificati i temi di ricerca che, sfruttando sinergie tra tecnologie innovative nanomateriali e catalisi, potrebbero essere perseguiti nell’ottica ad es. di una migliore compatibilità ambientale ed efficacia dei processi di generazione. 9 Sono state verificate le prospettive, supportate dalla sperimentazione e dalla combinazione con opportuni algoritmi di elaborazione dei dati, di sensori nanostrutturati ad ossidi metallici, per il monitoraggio in linea della concentrazione di gas (CO, O 2 , NOx) nei fumi di combustione dei gruppi termici, come soluzione per ottimizzare la combustione e verificare l’efficacia delle misure di riduzione di inquinanti. 9 Per realizzare accoppiatori induttivi per la comunicazione power-line, è stata verificata la disponibilità di materiali magnetici “soffici” nanostrutturati con elevata permeabilità e bassi valori di campo coercitivo, che incrementano il trasferimento induttivo bidirezionale del segnale di comunicazione, salvaguardando rapporto segnale / rumore e isolamento elettrico della linea di segnale rispetto al cavo di rete.