Università degli Studi Guglielmo Marconi

Dipartimento di Scienze Ingegneristiche

Progetti di ricerca

RE-OPEN
REmote labOratories for Practical Experiments on renewable energies at EU UNiversities

Periodo: 2021 - 2023
Programma: Erasmus + KA2 - Cooperazione per l'innovazione e lo scambio di buone prassi – Partenariati strategici per l'Educazione Digitale KA226
Budget: Euro 871.974,00

Le università dell'UE devono far fronte alla trasformazione digitale e alle sfide create dall'attuale pandemia che le ha costrette improvvisamente a fare lezione online tralasciando altre attività solitamente svolte in presenza, come i laboratori. La formazione pratica è fondamentale per le materie STEM e di ingegneria per far per acquisire agli studenti competenze tecniche e sociali, e abilità sperimentali (impostare un esperimento, utilizzare attrezzature reali, elaborare i dati).
Obiettivo del progetto è progettare, testare e convalidare una soluzione ICT e modello pedagogico standard per la realizzazione di laboratori remoti con il supporto della Realtà Aumentata-RA sui temi dell'energia rinnovabile in università dell'UE.
I destinatari/partecipanti del progetto sono professori universitari, personale tecnico e studenti di materie STEM e di ingegneria, attori del settore delle energie rinnovabili.
Le principali attività del progetto sono: mappatura dei laboratori, remoti e non, nelle università partner, progettazione della soluzione ICT e modello pedagogico standard per lo sviluppo di laboratori remoti basati sulla RA e Learning Management System (LMS) come interfaccia per l'erogazione di moduli sperimentali sulle energie rinnovabili, test e validazione in ciascuna università partner.
I risultati del progetto avranno il seguente impatto: potenziamento delle capacità delle università di sviluppare percorsi di apprendimento innovativi con il supporto di sistemi di controllo automatico per un accesso flessibile ai contenuti formativi integrati teoria/pratica; incremento delle opportunità di apprendimento e insegnamento dello staff e dei docenti universitari con modalità di formazione creative e più innovative basate su soluzioni ICT; miglioramento delle capacità degli studenti di lavorare in gruppo, sviluppo del pensiero critico, abilità nell'uso di strumenti ICT.
I risultati tangibili del sono: 1. Rapporto sulla mappatura di laboratori remoti e fisici sull'energia rinnovabile presso le università partner e soluzione ICT e modello pedagogico standard per lo sviluppo di laboratori remoti (IO1); 2. Sistema ICT per la connessione a distanza dei laboratori fisici (IO2) con il supporto della RA e piattaforma LMS (IO4) come interfaccia utente per ospitare i moduli pratici dell'esperimento, raccogliere e analizzare i dati dell'esperimento e autovalutazione dei risultati; 3. moduli/progetti sul tema delle energie rinnovabili per lo svolgimento di attività pratiche a distanza (IO3); 4. rapporto di verifica e convalida sui laboratori remoti che verranno installati nelle università partner dell'UE (IO5).



AIRE
AIRE
Integrazione Efficiente per l’utilizzo di Energie Rinnovabili

Periodo: 2021 - 2024
Programma: Progetti di ricerca industriale e di Sviluppo sperimentale nelle 12 aree di specializzazione individuate nel PNR 2015-2020, di cui al D.D. del 13 luglio 2017 n. 1735
Budget: Euro 3.838.891,17

Ridurre le emissioni di CO2 e le importazioni di fonti di energia primaria sono tra gli obiettivi dell'Unione europea. Un'opzione è quella di gasificare biomasse residuali locali e convertirle in combustibili gassosi di alto valore. La produzione di combustibili gassosi dalla biomassa domestica ridurrà la dipendenza del settore dei trasporti e dell'elettricità dalle importazioni di petrolio e gas naturale. Inoltre, l'uso di residui biologici evita conflitti con la produzione di alimenti e altri usi del suolo, riducendo le emissioni di CO2. In questo contesto, AIRE vuole sviluppare un sistema integrato e flessibile per generare elettricità e stoccarne il surplus in due modi diversi, entrambi mirati a produrre Bio-SNG dalla gasificazione di biomassa ed elettricità mediante ICE in una rete distribuita. Il primo consiste nella produzione di Bio-SNG da biomassa residua con una innovativa tecnologia di gassificazione (gassificatore a doppio letto fluidizzato da 100 kWth) e il condizionamento del gas integrato con un avanzato reattore di metanazione (resa di metano di 2-5 Nm3/h): l'obiettivo finale è quello di testare un impianto pilota integrato per ottenere gas naturale sintetico.


AB4Rail
AB4Rail
Alternative Bearers for Rail

Periodo: 2021 - 2022
Programma: Horizon 2020 - Shift2Rail Joint Undertaking
Budget: Euro 349.926,25

AB4Rail (Alternative Bearers for Rail) è un progetto cofinanziato dai programmi Europei Horizon e Shift2Rail. Il Consorzio Radiolabs coordinerà tale sfida internazionale insieme all'Università degli Studi Guglielmo Marconi, partner del Consorzio, e grazie alla collaborazione dell'Università di Roma Tor Vergata e l'Università ROMA TRE. Il progetto della durata di due anni, iniziato il 1 gennaio 2021, avrà come obiettivi principali: l'individuazione di tecnologie wireless alternative (o "bearers" alternativi) per le comunicazioni nel settore ferroviario (Workstream 1); lo studio e valutazione di protocolli di comunicazione per applicazioni ferroviarie (Workstream 2); Diffusione dei risultati tra stakeholder, partner industriali e referenti strategici del settore ferroviario e dei programmi Shif2Rail e X2Rail-5.


GICO
GICO
Gasification Integrated with CO2 capture and conversion

Periodo: 2020 - 2024
Programma: Horizon 2020, Innovation and Networks Executive Agency, Sviluppo della prossima generazione di tecnologie per l'energia rinnovabile.
Budget: Euro 3.928.257,50

Il progetto GICO è finanziato dalla Commissione Europea nel programma quadro H2020. GICO attraverso lo sviluppo di nuovi materiali e vettori energetici gassosi di alta qualità; sorbenti per la cattura di CO2; sorbenti per la rimozione inorganica ad alta temperatura, catalizzatori e candele filtranti; integrazione di membrane e tecnologie per la separazione dell'ossigeno e la produzione di metanolo (es. conversione di CO2 con il plasma), mira a dimostrare la fattibilità tecnico-economica degli impianti di cogenerazione di piccola e media taglia alimentati con biomassa di scarto (a basso costo) ponendosi come obiettivi una  riduzione dei costi superiore al 50%, nonché un aumento dell'efficienza superiore al 50% (80% vs 40% per i biocombustibili e 40% contro il 25% per l'elettricità)ed emissioni negative o prossime allo zero.
Il consorzio del progetto GICO è composto dai più rilevanti esperti del settore, provenienti da diverse realtà e da diversi paesi dell'UE: università (Università Marconi, Università dell'Aquila, TU/e), centri di ricerca (ENEA, Julich, CSIC, TECNALIA) e aziende (ICI caldaie, IRIS Srl, Marrion Technologies SA, CALIDA).
Durante questo primo incontro, i partner del progetto presenteranno la propria realtà, indicheranno il loro valore aggiunto per le attività del progetto e descriveranno le principali attività di GICO.


SO-FREE
SO-FREE
Solid oxide fuel cell combined heat and power: Future-ready Energy

Periodo: 2021 - 2025
Programma: Horizon 2020, Celle a combustibile e idrogeno 2 Joint Undertaking.
Budget: Euro 3.045.355,00

L'obiettivo del progetto SO-FREE è lo sviluppo di un sistema di cogenerazione, energia elettrica e calore, basato sulla tecnologia delle celle a combustibile ad ossidi solidi. La capacità del sistema di adattarsi alle richieste dei carichi termici ed elettrici, unito alla modularità lo rendono adatto per le applicazioni nei settori residenziali e commerciali.
Inoltre, il progetto si pone come obiettivo la realizzazione e certificazione di un sistema in grado di funzionare con differenti composizioni di combustibile in ingresso: in particolare le percentuali di idrogeno, miscelate al gas metano (e/o biogas), potranno variare dallo 0 al 100%.
Infine, con il progetto SO-FREE si cercherà di sviluppare un'interfaccia standardizzata che consenta la piena intercambiabilità delle diverse tipologie di stack basate sulle celle ad ossidi solidi in modo che il sistema finale sia il più flessibile e versatile possibile.
Il progetto è coordinato dall'ENEA (Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie, l'Energia e lo Sviluppo Economico Sostenibile) e comprende nel partenariato altri 8 partner europei tra aziende del settore, istituti di ricerca e l'Università Guglielmo Marconi come partner accademico.


BLAZE
BLAZE
Biomass Low cost Advanced Zero Emission small-to-medium scale integrated gasifier-fuel cell combined heat and power plant

Periodo: 2019 - 2022
Programma: Horizon 2020 – Programme for Research and Innovation (2014-2020).
Budget: Euro 4.255.615,00

"BLAZE mira ad aumentare efficienze e ridurre emissioni e costi degli impianti a biomasse cogenerativi (produzione combinata di energia elettrica e calore, CHP) attraverso lo sviluppo di un gassificatore a doppio letto fluido bollente (per convertire biomasse solide eterogenee anche con elevato contenuto di umidità, ceneri e contaminanti in un gas composto principalmente da idrogeno e monossido di carbonio, syngas, ad alto potere calorifico) equipaggiato con un sistema di pulizia e condizionamento ad alta temperatura per la rimozione del particolato, dei catrami, dell’HCl e dell’H2S, integrato con una cella a combustibile ad ossidi solidi attraverso l’impiego di un componente innovativo che prevede la ricircolazione del gas in uscita dallo scarico anodico all’interno del gassificatore tramite un micro-compressore ad alta velocità azionato a vapore con cuscinetti a gas. Si prevede che la tecnologia possa essere applicata  a piccole (25-100 kWe) e medie (0,1-5 MWe) taglie, impiegando il più ampio spettro di combustibili (rifiuti forestali, agricoli, industriali e urbani); sia caratterizzata da un’elevata efficienza (50% elettrico contro il 20% degli attuali impianti), ridotti costi d’investimento (<4.000 €/kWe rispetto agli attuali anche 10.000 €/kWe) e operativi (≈ 0.05 €/kWh) ed emissioni prossime allo zero, con un costo di produzione dell’elettricità inferiore a 0,10 €/kWhe. I processi di gassificazione, condizionamento e cella a combustibile saranno testati in scala di laboratorio e 25 kWe SOFC saranno integrate termicamente e chimicamente in un 100 kWth IBFBG (Indirectly Heated Bubbling Fluidized Bed Gasifier) dimostrando il raggiungimento di un nuovo step tecnologico nella conversione di combustibili solidi, aumentando competitività dell'industrie europee, affidabilità, flessibilità e accettazione sociale degli impianti a biomassa. Le attività di progetto includono simulazioni di processo, progettazione, test, valutazione delle prestazioni,  risk and safety analysis, nonché una serie di studi di carattere tecnico-ambientale e di mercato insieme a un chiaro piano di diffusione, valorizzazione e comunicazione e possono contare sul coinvolgimento delle principale aziende di reattoristica (Walter Tosto), celle a combustibile (Solid Power), integrazione (HYGEAR), LCA (Vertech), comunicazione (EUBIA) e relativi centri di ricerca (USGM, UNIVAQ, EPFL, ENEA)"