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Tesi etd-01302020-131448


Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BARINI, VALENTINA
URN
etd-01302020-131448
Title
Modellazione e Analisi Sperimentale di un Sistema di Upgrading del Biometano con Membrane Polimeriche
Struttura
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Supervisors
relatore Prof. Desideri, Umberto
correlatore Prof. Baccioli, Andrea
tutor Monticelli, Egidio
Parole chiave
  • Biometano
  • Tecnologia di Upgrading
  • Membrane Polimeriche
Data inizio appello
27/02/2020;
Consultabilità
Parziale
Data di rilascio
27/02/2090
Riassunto analitico
In un contesto in cui le politiche mondiali sono volte a ridurre l’impiego di combustibili fossili, si è sviluppato un interesse sempre più spiccato nei confronti delle energie rinnovabili
In particolar modo, la graduale riduzione degli incentivi nella produzione di energia elettrica a partire dal biogas, ha portato ad una maggiore attenzione per le tecnologie di upgrading del biogas a biometano. Il biometano, infatti, grazie alle sue proprietà può essere facilmente integrato nel mercato del gas naturale.
Nel presente lavoro di tesi, realizzato in collaborazione con l’azienda AB Impianti S.r.l di Orzinuovi (BS), è stato studiato il sistema a membrane polimeriche dell’impianto pilota di AB Ambiente (ABA), atte a separare la CO2 dalla corrente di biogas.
A tale scopo è stato sviluppato un modello numerico del modulo membrana in Aspen Custom Modeler, il quale, implementato in Aspen Plus, ha permesso di simulare l’intero processo di separazione e di caratterizzare il comportamento del modulo membrana al variare delle condizioni operative. Allo stesso tempo sono state condotte delle prove sperimentali presso l’impianto pilota per campionare i dati necessari al riscontro numerico. Una volta disponibili sia i risultati ottenuti da simulazione sia i dati campionati presso l’impianto pilota, è stato possibile procedere alla validazione del modello numerico, nonché all’obiettivo di questo elaborato.
Infine, prendendo in considerazione il sistema di incentivazione proposto dal nuovo decreto interministeriale del 2 marzo 2018 e i risultati della validazione del modello, è stato effettuato un confronto tra due analisi economiche incentrate su un sistema analogo a quello oggetto di studio. I due casi studio hanno come scopo primario rispettivamente la massimizzazione della produzione di biometano e l’inseguimento del fabbisogno termico richiesto dal processo di digestione anaerobica. In generale le analisi economiche sono state effettuate ipotizzando tre possibili scenari di costo in funzione della distanza dal punto di allacciamento per l’immissione in rete del biometano prodotto e tenendo in considerazione l’aleatorietà a cui lo studio può essere soggetto in funzione del valore degli incentivi associati alla produzione di biometano nel tempo, alle ore equivalenti di funzionamento e al tasso di sconto.
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