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Progetto Reti di Laboratori Pubblici di Ricerca

Progetto Reti di Laboratori Pubblici di Ricerca “Produzione integrata di energia da fonti rinnovabili nel sistema agroindustriale regionale ”. U.R. 6 “Aldo Moro” University of Bari Department of Agro-Environmental Sciences (DISAAT).

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Progetto Reti di Laboratori Pubblici di Ricerca

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Presentation Transcript

  1. Progetto Reti di Laboratori Pubblici di Ricerca “Produzione integrata di energia da fonti rinnovabili nel sistema agroindustriale regionale” U.R. 6 “Aldo Moro” University of Bari Department of Agro-Environmental Sciences (DISAAT) Sistema integrato per la produzione, l’accumulo e l’utilizzo di idrogeno da fotovoltaico in ambito serricolo Ileana Blanco, Alexandros Anifantis Giacomo Scarascia Mugnozza, Simone Pascuzzi Giornata dedicata al Progetto Dimostratore 11 ottobre 2013

  2. Le emissioni delle centrali termiche a servizio delle serre in Italia rilasciano in atmosfera più di 1.300.000 t CO2/anno. L’energia necessaria per il riscaldamento in serra varia da 500 a 2700 MJ/(m2 anno), a seconda del sito, della coltivazione, delle strutture e del controllo climatico. LE SERRE: SVANTAGGI Le serre rappresentano la forma di agricoltura più evoluta in virtù dell’elevato livello energetico e tecnologico che le caratterizza. Le energie rinnovabili sono una importante risorsa per la riqualificazione energetico – produttiva del comparto serricolo, incrementando la sostenibilità e riducendo il carico ambientale.

  3. OBIETTIVI DELLA RICERCA • Studio della fattibilità sperimentale di produzione di idrogeno con un elettrolizzatore alimentato da fonte rinnovabile di energia (solare fotovoltaico) • Studio della capacità della cella a combustibile alimentata da idrogeno di soddisfare la domanda dinamica di energia per il riscaldamento di una serra in ambiente mediterraneo

  4. MODELLO MATEMATICO: microclima serra L’impianto di riscaldamento è stato dimensionato utilizzando l’ equazione di bilancio termico per il calcolo del fabbisogno energetico della serra: Dispersioni per irraggiam. volta celeste Dispersioni per conduzione e copnvez. copertura Circa il 70% del calore prodotto dall’impianto di riscaldamento è disperso per irraggiamento verso la volta celeste e per conduzione e convezione attraverso il sistema di copertura della serra.

  5. MODELLO SPERIMENTALE Riscaldamento, raffrescamento ed energia elettrica con un impianto stand-alone Rete elettrica Energia Solare Contatore bidirezionale enel FV: 6 kWp, 24 mod Inveter da rete Contatore di produzione GSE 300/600 VDC 230 VAC Pompa di calore, C.O.P.=4.5 elettrolizzatore Serbatoio idrogeno Inverter / reg. carica 230 VAC 500 Nl/h Fuel cells batterie Calore “gratuito” H2 , 30 bar 24/48 VDC 24/48 VDC SORGENTE DI CALORE GEOTERMICA

  6. MODELLO MATEMATICO DELL’ELETTROLIZZATORE Il funzionamento dell’elettrolizzatore è stato modellizzato utilizzando la legge di Faraday: efficienzaelettricadell’elettrolizzatore ηe = ηF * ηV ηV = Utn / U efficienzaditensione ηF = Melec experimental / Melec theoretical efficienzadi Faraday consumodipotenzadell’elettrolizzatore leggedi Faraday Pelec = Ielec x U x Nelec Melec = ηF x Nelec x Ielec /( n x F) Melec = ηF x Pelec /( U x n x F) [molsec-1]

  7. RISULTATI e CONCLUSIONI • Alimentareunaserraisolatadotatadipompadicaloregeotermicaattraverso un impiantofotovoltaico con sistemadi back up datodall’accoppiamentodi un elettrolizzatorealcalino e dicelle a combustibile PEM è un’opzionepercorribile per innalzareilivellidisostenibilità del settoreagricolo.

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