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Archivio digitale delle tesi discusse presso l’Università di Pisa

Tesi etd-11132023-144925


Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
FAVILLI, TOBIA
URN
etd-11132023-144925
Titolo
Produzione di ammoniaca verde da fonti rinnovabili multiple: analisi energetica di un impianto integrato
Dipartimento
INGEGNERIA DELL'ENERGIA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI
Corso di studi
INGEGNERIA ENERGETICA
Relatori
relatore Prof. Desideri, Umberto
relatore Dott.ssa Baldinelli, Arianna
relatore Ing. Giaconia, Alberto
Parole chiave
  • ammoniaca
  • integrazione
  • rinnovabili
  • elettrolisi
  • biomassa
  • gassificazione
  • idrogeno
Data inizio appello
30/11/2023
Consultabilità
Tesi non consultabile
Riassunto
L’obiettivo di questa tesi è quello di analizzare il processo di sintesi dell’ammoniaca, ricercando soluzioni possibili per rendere il processo “green”. La sintesi dell’ammoniaca avviene mediante il processo Haber-Bosch utilizzando come materie prime azoto e idrogeno. La sezione critica è la produzione di idrogeno, in questo lavoro è stata valutata l'integrazione di gassificazione di biomassa ed elettrolisi dell'acqua. Sono stati considerati due scenari uno on-grid e uno off-grid, impostando due specifiche di produzione di ammoniaca, rispettivamente, una industriale pari a 1500 ton al giorno e una locale pari a 56 ton al giorno. L'analisi dell'impianto è stata effettuata attraverso una modellazione termochimica con il software Aspen Plus. L’elettrolizzatore è alimentato da un impianto PV e lavora alla potenza nominale di giorno, e al 40% di essa di notte. Viceversa accade per il gassificatore. Nel caso off-grid è presente un accumulo elettrochimico, mentre nel caso on-grid si ha scambio diretto con la rete elettrica. Dopo aver valutato le potenze degli impianti necessarie per soddisfare le specifiche sono stati valutati gli indici di prestazione come efficienza energetica, consumo specifico di energia, water e carbon footprint e LCOA. È stata fatta un’analisi di sensitività del LCOA. In conclusione sono stati confrontati gli indici di prestazione trovati con quelli presenti in letteratura.
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