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PROGRAMMA DI RICERCA 2006
italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
- 1 - Materiali nanostrutturati a base di idrotalciti sintetiche, fosfati e ossidi porosi e loro impiego nella conversione catalitica del metanolo in miscele ricche di idrogeno e a basso tenore di ossido di carbonio.
- 2 - Attivazione ossidativa catalitica e fotocatalitica per la sintesi organica
- 3 - Processi sostenibili di 2a generazione di produzione H2 da sorgenti rinnovabili
- 4 - Catalizzatori nanostrutturati per lo sviluppo di un processo sostenibile di produzione di idrogeno di piccola-media scala
- 5 - SISTEMI CATALITICI STRUTTURATI, ULTRA-COMPATTI E TERMICAMENTE INTEGRATI PER LA PRODUZIONE DI IDROGENO
- 6 - Sintesi organiche ecosostenibili mediate da nuovi sistemi catalitici
- 7 - PROCESSI CATALITICI INNOVATIVI PER L'OSSIDAZIONE E RIDUZIONE SELETTIVA DEL GLICEROLO IN ACQUA: STUDIO DI MECCANISMI E CINETICHE DI REAZIONE PER L'OTTIMIZZAZIONE DEL PROCESSO
- 8 - Ingegnerizzazione e sviluppo di catalizzatori molecolari o nanostrutturati e strategie sintetiche sostenibili (alta selettività e resa) per la produzione di sistemi molecolari complessi da unità semplici ed eco-compatibili.
- 9 - Combustione catalitica confinata in microspazi
- 10 - Reazioni regio- e stereoselettive catalizzate da metalli di transizione per processi innovativi nella sintesi di fine chemicals
Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze chimiche
- Area scientifico disciplinare: Ingegneria industriale e dell'informazione
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- INORGANIC CHEMISTRY (processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products C04B35/00; fermentation or enzyme-using processes for the preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide C12P3/00; obtaining metal compounds from mixtures, e.g. ores, which are intermediate compounds in a metallurgical process for obtaining a free metal C21B, C22B; production of non-metallic elements or inorganic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B)
- COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F (metal hydrides [N: monoborane, diborane or addition complexes thereof] C01B6/00; salts of oxyacids of halogens C01B11/00; peroxides, salts or peroxyacids C01B15/00; thiosulfates, dithionites, polythionates C01B17/64; compounds containing selenium, or tellurium C01B19/00; binary compounds of nitrogen with metals C01B21/06; azides C01B21/08; [N: compounds containing nitrogen, other non-metals and metal C01B21/082]; metal amides C01B21/092; nitrites C01B21/50; [N: compounds of noble gases C01B23/00B]; phosphides C01B25/08; salts of oxyacids of phosphoru C01B25/16; carbides C01B31/30; compounds containing silicon C01B33/00; compounds containing boron C01B35/00; compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties C01B37/00; compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, C01B39/00; cyanides C01C3/08; salts of cyanamide C01C3/16; thiocyanates C01C3/20) [C9602]
- NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; [N: METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C] [C9510]
- INORGANIC CHEMISTRY (processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products C04B35/00; fermentation or enzyme-using processes for the preparation of elements or inorganic compounds except carbon dioxide C12P3/00; obtaining metal compounds from mixtures, e.g. ores, which are intermediate compounds in a metallurgical process for obtaining a free metal C21B, C22B; production of non-metallic elements or inorganic compounds by electrolysis or electrophoresis C25B)
Classificazione geografica
- Regione: Umbria
Bibliografia
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Parole Chiave
IDROTALCITI SINTETICHE, OSSIDI METALLICI DA IDROTALCITI, OSSIDI MESOPOROSI, CATALIZZATORI METALLICI NANOSTRUTTURATI, CATALIZZATORI MULTIFUNZIONALI, REFORMING DI ALCOLI, IDROGENO PER CELLE A COMBUSTIBILE, CARATTERIZZAZIONE SPETTROSCOPICA, CHIMICA COMPUTAZIONALEMateriali e sistemi catalitici innovativi per la produzione di idrogeno ad elevata purezza mediante reforming di metanolo ed etanolo
Università degli Studi di PerugiaAbstract
Il progetto riguarda la preparazione e lo studio di catalizzatori innovativi per la produzione di H2 mediante reazioni di conversione (reforming) di metanolo (SRM) ed etanolo (SRE). L’impiego di bio alcoli quali l’etanolo, ed in qualche misura il metanolo, ha un ruolo strategico per la possibilità di produrre idrogeno da fonti rinnovabili. Il reforming del metanolo ha un interesse centrale per la produzione d’idrogeno sufficientemente puro da alimentare le celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC) utilizzate nell’autotrazione, mentre il reforming dell’etanolo, che produce idrogeno ed apprezzabili quantità di CO, può trovare applicazione per l’alimentazione di celle a combustibile in impianti fissi di piccola e media potenza. I catalizzatori dovranno fornire elevate rese in idrogeno alla più bassa temperatura possibile con bassa produzione di prodotti secondari e mantenere un’elevata stabilità nel tempo con alte potenze specifiche. Per raggiungere questi ambiziosi obiettivi il programma di ricerca ruota attorno alla preparazione, caratterizzazione chimico-fisica, disegno e modellazione di catalizzatori e al loro uso in impianti di laboratorio. Verranno in particolare studiati catalizzatori ottenuti da precursori lamellari idrotalcite-simili contenenti accanto a Zn (II), o Mg(II), e Al(III) uno ione metallico riducibile con attività catalitica nel reforming del metanolo (Cu, Pt, Pd) e dell’etanolo (Co, Ni, metalli nobili). La versatilità dei composti >>>Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Umberto Costantino Università degli Studi di PERUGIAObiettivo del Programma di Ricerca
La tecnologia delle celle a combustibile, FC, può diventare strategica solamente se verranno sviluppati processi di produzione di idrogeno a costi energetici sostenibili ed a basso impatto ambientale. La possibilità di produrre idrogeno per reforming di bioalcoli, quale l’ etanolo, permetterebbe di utilizzare energie rinnovabili. In linea di principio anche il metanolo può essere prodotto a partire da biomasse (è tra l’altro un sottoprodotto del processo fermentativo per la produzione di bioetanolo) e può essere quindi essere incluso nella categoria dei “bioalcoli”. Il reforming del metanolo (oggi ottenuto da gas di sintesi prodotto a partire soprattutto da gas naturale) ha un interesse centrale per la produzione di correnti di idrogeno contenenti tracce di CO adatte ad alimentare le “Proton Exchange Membrane Fuel Cells” utilizzate nella autotrazione. Il reforming dell’etanolo invece assume un interesse sempre crescente per le applicazioni in impianti fissi di FC di piccola e media potenza come alternativa al reforming di combustibili fossili. La ricerca in questo settore, pur già ampia, non ha però ancora portato all’identificazione della composizione ottimale del catalizzatore, al fine di produrre correnti di idrogeno con caratteristiche compatibili con le FC ed attraverso processi economicamente vantaggiosi. La ricerca che viene proposta ha come obiettivo la sintesi e l’ottenimento di nuovi catalizzatori per il reforming di (bio)alcoli e per la reazione di ossidazione >>>Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
Il problema energetico e le celle a combustibileAttualmente la richiesta di energia viene soddisfatta per l’80% da risorse non rinnovabili e principalmente da combustibile fossile. L’attenzione crescente verso fonti energetiche alternative, volte soprattutto a ridurre l’inquinamento ambientale e l’effetto serra pone l’idrogeno come uno dei combustibili più promettenti per il futuro, per una serie di ragioni. Esso è presente in grande abbondanza in natura, possiede la più elevata densità di energia (120.700 kJ/kg) e la sua combustione è particolarmente pulita, poiché produce solo acqua, sia che venga usato come combustibile in apparati a combustione interna, sia che venga utilizzato per alimentare celle elettrochimiche [1].
L’impiego su larga scala di idrogeno gassoso pone però grandi problemi che devono essere risolti affinché esso possa rappresentare una valida e sostenibile alternativa per il futuro. Tali problemi sono legati alla produzione, immagazzinamento e distribuzione. Secondo la tendenza attuale, sostenuta da programmi ed azioni della Commissione della UE (per esempio la “Hydrogen Platform”) l’impiego sostenibile di idrogeno su larga scala deve implicare una produzione non inquinante e la sua trasformazione in energia elettrica mediante celle a combustibile che possono operare per applicazione di carico discontinuo (alimentazione di autoveicoli elettrici, di edifici residenziali e civili, di dispositivi portatili) o per applicazione di carico >>>
