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rapporti - Deliverable

Caratterizzazione di celle a combustibile microbiche applicate in campo ad acque con diverso carico di inquinante organico (COD) ai fini del risparmio energetico dei servizi, con particolare riferimento ai reflui municipali.

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Caratterizzazione di celle a combustibile microbiche applicate in campo ad acque con diverso carico di inquinante organico (COD) ai fini del risparmio energetico dei servizi, con particolare riferimento ai reflui municipali.

I primi prototipi di celle a combustibile microbiche, semplificate e dal costo contenuto, sono stati realizzati e sperimentati nell’impianto di depurazione di Milano – Nosedo. In parallelo, sono state svolte prove di laboratorio sui materiali e sui processi bioenergetici, nella prospettiva di una sperimentazione comparativa con la produzione di biogas. Nella relazione sono stati riportati i risultati delle prove ed un’analisi dei consumi energetici dell’impianto didepurazione.

L’attività si propone l’obiettivo di sviluppare la tecnologia innovativa delle celle a combustibile microbiche (processi elettrochimici mediati da batteri) quali strumenti bio-tecnologici di frontiera che potrebbero contribuire a migliorare le efficienze di utilizzo e di fornitura di energia elettrica nel settore dei servizi, con particolare riferimento agli impianti di trattamento reflui civili ed industriali. La rimozione del carico organico dai reflui, la produzione di bio-energia e l’efficienza energetica degli impianti di depurazione sono gli aspetti principalmente considerati, in relazione alle sperimentazioni avviate. I primi prototipi di celle a combustibile microbiche, semplificate e dal costo contenuto, sono stati realizzati e sperimentati nell’impianto di depurazione di Milano – Nosedo. In parallelo, sono state svolteprove di laboratorio sui materiali e sui processi bioenergetici. I principali risultati della sperimentazione condotta nelle vasche di depurazione dell’impianto di Milano- Nosedo confermano, in prima approssimazione, la riproducibilità e la scalabilità delle prestazioni delle pile, in accordo con quelle ottenute in laboratorio.La produttività delle pile si è confermata direttamente proporzionale al contenuto organico (nell’intervallo tra 10 mg/L e 3 g/L) e alle dimensioni degli elettrodi (5 cm2 – 0,5 m2). Data la concentrazione molto contenuta di COD nelle vasche di depurazione (~20 mg/L) la densità di potenza prodotta dai prototipi è stata limitata, pari a 1 -2 mW/m2 riferiti alla superficie degli elettrodi. Sono stati evidenziati i processi che maggiormente influenzano le richieste energetiche degli impianti di depurazione, in funzione della taglia, ed è stata evidenziata la potenzialità di ottimizzazione degli stessi. È stata, inoltre, presentata un’introduzione alla biotecnologia competitiva di produzione di biogas, alfine di predisporre una futura sperimentazione comparativa tra i trattamenti tradizionali e bioelettrochimici. In riferimento agli scopi specifici della sperimentazione, risulta prematuro ogni raffronto tra le prestazioni elettriche dei sistemi di celle a combustibile microbiche sperimentate e le esigenzeenergetiche dell’impianto, in quanto la produttività dei sistemi testati, di interesse scientifico elevato, non ha raggiunto ancora un’attrattiva industriale precompetitiva.

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