L'intervento di Giorgio Cau (Responsabile scientifico del Lab. Tecnologie solari a concentrazione e idrogeno da FER), nell'ambito dell'evento di presentazione del Progetto Cluster Energie Rinnovabili tenutosi a Cagliari il 7 marzo 2014.

1. Progetto cluster
Energie Rinnovabili
REPUBBLICA ITALIANA
Cagliari, 7 marzo 2014
Giornata di presentazione

2. REPUBBLICA ITALIANA
Laboratorio Tecnologie solari
a concentrazione e
Idrogeno da FER
prof. ing. Giorgio Cau - responsabile scientifico

3. REPUBBLICA ITALIANA
realizzare un’interfaccia tra il sistema della ricerca specialistica
pubblica e privata e quello delle imprese operanti nel settore
delle tecnologie delle energie rinnovabili e dell'idrogeno.
Missione del Laboratorio

4. REPUBBLICA ITALIANA
Il Laboratorio tecnologie solari a concentrazione e idrogeno da FER
svolge attività di ricerca, sviluppo e trasferimento tecnologico nei
seguenti settori principali di riferimento:
• impianti solari a concentrazione di piccola e media taglia,
• generazione di energia elettrica e di idrogeno da FER,
• generazione di energia elettrica e cogenerazione tramite celle a
combustibile,
• sistemi innovativi per l’accumulo di energia termica e di idrogeno

5. REPUBBLICA ITALIANA
Struttura del Laboratorio
• studi sulle tecnologie di concentrazione della radiazione solare,
• studi sui sistemi innovativi di
accumulo dell’energia termica,
• studi sui fluidi termovettori e sui
materiali per l’accumulo termico,
• studi e valutazioni su radiazione
solare e caratteristiche meteo nel territorio regionale,
• studi sui cicli termodinamici e sulle prestazioni di impianti CSP e sulle
loro possibili integrazioni con altri impianti a fonti rinnovabili.
Sezione “Tecnologie del solare a concentrazione”:

6. REPUBBLICA ITALIANA
Progetto Ottana (CSP – CPV)
 Ottenuto parere positivo per la V.I.A.
(D.G.R. 20/33 15mag2012)
 Conclusa la gara d’appalto per la progettazione
esecutiva e la costruzione
Progetto Tortolì (CSP – impianto di depurazione)
 Conclusa la progettazione definitiva
Progetto Villacidro (CSP – impianto trattamento RSU)
 Conclusa la progettazione preliminare
 Ottenuto parere positivo UTR
La sezione è inoltre coinvolta, con tutto il Cluster, nel progetto per la
realizzazione e la sperimentazione di tre impianti CSP di piccola
taglia localizzati nei siti industriali di Ottana, Tortolì e Villacidro.

7. REPUBBLICA ITALIANA
Sezione “Tecnologie energetiche dell'idrogeno da FER e
delle celle a combustibile”:
Struttura del Laboratorio
• sperimentazione di un impianto per
la produzione e l'accumulo di
idrogeno,
• utilizzo delle tecnologie
dell’idrogeno e delle celle a
combustibile per lo stoccaggio
dell’energia prodotta dalla
microgrid dei Laboratori,
• sviluppo di modelli di gestione di
microgrid isolate.

8. REPUBBLICA ITALIANA
• design e caratterizzazione di singoli
componenti per la generazione e lo
stoccaggio di idrogeno,
• sviluppo di nuovi componenti e
materiali per celle a combustibile,
associato alla diagnostica e alla
valutazione delle prestazioni,
• studio e sviluppo di materiali e
componenti per l’accumulo di energia,
• attività di divulgazione, formazione di
ricercatori e tecnici specializzati.

9. REPUBBLICA ITALIANA
Dotazioni del Laboratorio
Impianto per la generazione,
stoccaggio e utilizzo
dell’idrogeno:
• Generazione di energia elettrica da
fonti eolica e fotovoltaica (11 kW).
• Produzione di idrogeno da elettrolisi
(2 Nm3/h),
• Stoccaggio di idrogeno in fase gassosa
(61 Nm3),
• Generazione di energia elettrica e
calore con celle a combustibile (5 kW).

10. REPUBBLICA ITALIANA
Attrezzature per la ricerca di base e
applicata sulle celle a combustibile e per la
caratterizzazione di nuovi componenti:
Dotazioni del Laboratorio
• Celle PEMFC a bassa temperatura e diverse scale di
potenza (100 W, 1200 W),
• PEM back-up system (UPS) da 5000 W,
• Stazione di test per celle PEMFC di piccola potenza,
• Strumenti per la diagnostica e la valutazione delle
prestazioni,
• Attrezzature per la preparazione dei MEA e
l’assemblaggio dell’hardware di cella.

11. REPUBBLICA ITALIANA
Strumenti per la diagnostica, misurazione
e controllo di grandezze fondamentali:
Dotazioni del Laboratorio
• Stazione meteo.
• Multimetri e oscilloscopi digitali e altre
strumentazione per misure elettriche.
• Micro-Gascromatografo portatile per l’analisi dei
gas di processo.
• Telecamera ad infrarosso, set di termocoppie,
calibratore di termocoppie per misure di
temperatura.
• Bilance analitiche, bagno termostatico e altre
dotazioni da laboratorio chimico.

12. REPUBBLICA ITALIANA
Obbiettivo nell’ambito del Progetto
Cluster Energie Rinnovabili
Sviluppare progetti comuni ad una o più imprese sui temi
trattati dal Laboratorio, usufruendo delle dotazioni e
delle competenze messe a disposizione
dalla Piattaforma del Cluster

13. REPUBBLICA ITALIANA
Il Progetto mira a coinvolgere le imprese locali interessate in una
sperimentazione di «filiera» sui temi trattati dal Laboratorio:
• Tecnologie solari a concentrazione.
• Tecnologie dell’idrogeno per la generazione di energia
elettrica e termica.
• Tecnologie per l’accumulo di energia prodotta in varie forme
da fonti rinnovabili.

14. REPUBBLICA ITALIANA
Le risorse del laboratorio possono essere dedicate a imprese che
operano in modo diretto o indiretto, ad esempio, nei seguenti settori:
• utilizzo dell’idrogeno come reagente chimico o gas di processo,
• produzione di biogas o syngas,
• settori produttivi e manifatturieri dove si elaborano polveri
metalliche, materiali conduttori e materiali isolanti,
• fusione di metalli e trattamenti termici,
• produzione di manufatti per bombole e serbatoi, stoccaggio gas e
produzione di componentistica per gas compressi,
Potenziali portatori di interesse

15. REPUBBLICA ITALIANA
• produzione di componentistica per impianti termici e termo-
meccanici,
• sviluppo di elettronica e componentistica per l’Energy Management,
• produzione di componenti per gli impianti solari a concentrazione,
• sviluppo di software di gestione e controllo,
• produzione di sistemi, componenti e materiali per l’accumulo di
energia termica,
E inoltre, a imprese interessate a implementare i loro processi produttivi
con soluzioni innovative per la gestione dell’energia quali ad esempio:
sistemi di accumulo dell’energia, integrazione dei processi, generazione
elettrica e cogenerazione mediante celle a combustibile, ecc.

16. REPUBBLICA ITALIANA
• Generazione di energia elettrica e termica (CHP) mediante celle a
combustibile alimentate con idrogeno o biogas da digestione
anaerobica e pirolisi.
• Realizzazione di nuovi componenti per celle a combustibile.
I temi proposti possono riguardare lo sviluppo di nuovi componenti o
l’ottimizzazione di processi di gestione dell’energia. Alcuni esempi:
Esempi di possibili sotto-progetti

17. REPUBBLICA ITALIANA
• Recupero di prodotti e materiali, e loro utilizzo alternativo nella
filiera delle celle a combustibile, dell’idrogeno, dell’accumulo
termico ed elettrochimico e degli impianti CSP.
• Realizzazione di sistemi innovativi per lo stoccaggio di energia (di
tipo elettrochimico, termico, idrogeno, etc.) per applicazioni
domestiche o industriali.

18. REPUBBLICA ITALIANA
Conclusioni
Il Laboratorio tecnologie solari a concentrazione e idrogeno da FER
offre le dotazioni e le competenze del personale a disposizione di
tutte le imprese e altri enti interessati del territorio regionale, con
l’obiettivo di promuovere attività di ricerca, sviluppo e innovazione
su problematiche comuni al raggruppamento di partecipanti.
Per la realizzazione dei sotto-progetti si avvale inoltre delle sinergie
instaurate con gli altri laboratori della Piattaforma Tecnologica e delle
collaborazioni con l’Università.

19. REPUBBLICA ITALIANA