Elettricità dalle biomasse grazie a nuove celle a combustibile solari ibride

Georgia Tech, Yulin Deng

I laboratori del Georgia Institute of Technology hanno messo a punto delle celle a combustibile ibride a bassa temperatura alimentabili con qualsiasi tipo di biomassa. L’uso diretto della biomassa come combustibile potrebbe favorire una maggiore diffusione delle fuel cell a bassa temperatura, finora alimentate prevalentemente a idrogeno e a metanolo.

Un team di ricerca del Georgia Institute of Technology ad Atlanta (US), guidato dal prof. Yulin Deng, ha sviluppato un nuovo tipo di cella a combustibile in grado di convertire direttamente la biomassa in energia elettrica con l’assistenza di un catalizzatore attivato da energia solare o termica. Le nuove fuel cell solari sono in pratica dispositivi ibridi che operano a temperatura ambiente usando il sole come catalizzatore e una serie di fonti organiche come materia prima. Un punto di forza della nuova tecnologia è la versatilità: tra le materie utilizzabili si contano infatti l’amido, la lignina, le alghe e i rifiuti di lavorazione del pollame. Secondo il Prof. Deng, la nuova tecnologia messa a punto all’interno dei laboratori del Georgia Tech è in grado di gestire la biomassa a temperatura ambiente senza limiti di tipologia e senza la necessità di purificare i materiali di partenza.

Il maggiore problema che ha finora limitato l’impiego di biomasse direttamente nelle celle a combustibile  è dato dal fatto che i legami Carbonio-Carbonio tipicamente presenti in questi materiali non possono essere facilmente spezzati dai comuni catalizzatori. Per superare questo ostacolo, in passato i ricercatori hanno sviluppato le cosiddette celle a combustibile microbiologiche (Microbial Fuel Cell, MFC), all’interno delle quali sono presenti microbi o enzimi in grado di agire sulla biomassa spezzando i legami tra gli atomi di carbonio. Quest’ultimo processo, tuttavia, ha molte controindicazioni: innanzi tutto l’outup energetico ricavabile è modesto, inoltre i microbi e gli enzimi sono in grado di agire selettivamente solo su alcuni tipi di biomasse, e risultano essere facilmente disattivabili da molteplici fattori esterni. Deng e il suo team di ricerca hanno cercato di superare questo problema utilizzando un catalizzatore attivabile da una fonte energetica esterna e  in grado si svolgere sia la funzione di agente ossidante che quella di trasportatore di carica all’interno della reazione di ossido-riduzione della cella a combustibile.

All’interno del nuovo processo sviluppato dal Georgia Tech, la biomassa viene macinata e miscelata con un catalizzatore fotosensibile, il poliossimetallato (POM) e il tutto viene poi esposto alla luce del sole. Il POM ossida la biomassa in presenza di foto-irraggiamento, e trasporta le cariche dalla materia organica all’anodo della cella a combustibile; gli elettroni arrivano quindi al catodo, dove vengono finalmente ossidati dall’ossigeno attraverso un circuito esterno, in modo da produrre elettricità. In pratica, il POM introduce un passaggio intermedio, perché non sarebbe possibile combinare direttamente la biomassa e l’ossigeno. Inoltre,  la biomassa e il catalizzatore non reagiscono spontaneamente a temperatura ambiente, ma la reazione comincia solo in presenza di  luce o calore.

Nel loro documento, pubblicato sulla rivista Nature Communications, i ricercatori hanno riferito una densità energetica massima di 0,72 milliwatt per centimetro quadrato, vale a dire circa 100 volte superiore a quella delle celle a combustibile microbiche a base di cellulosa. Ora i ricercatori sono convinti di poter decuplicare l’output energetico una volta ottimizzato il procedimento.  Le nuove fuel cell potrebbero essere utilizzate in futuro sia per piccoli dispositivi in Paesi in via di sviluppo, sia in abbinamento a grandi impianti produttivi dove vi sia abbondanza di biomasse di scarto disponibili, come ad esempio nelle industrie alimentari.

Fonti: Solar-Induced Hybrid Fuel Cell Produces Electricity Directly from Biomass

CITATION: Wei Liu, et al., “Solar-induced direct biomass-to-electricity hybrid fuel cell using polyoxometalates as photocatalyst and charge carrier,” (Nature Communications, 2014). (http://www.dx.doi.org/10.1038/ncomms4208).

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Ottima partecipazione al Client/Supplier Day – Progetti Innovativi dal Network Fornitori Accreditati CRIT

Client/Supplier Day

Client/Supplier Day NFA CRIT - Museo del Patrimonio Industriale 08/04/2014

Grande partecipazione per il Client/Supplier Day – Progetti Innovativi dal Network Fornitori Accreditati di Crit Research, che si è svolto lo scorso martedì 8 Aprile presso il Museo del Patrimonio Industriale.

L’incontro, a cui hanno partecipato 94 persone appartenenti a 55 aziende diverse, è stato finalizzato a stimolare opportunità di innovazione e a promuovere nuove relazioni all’interno del Network CRIT (Aziende Socie, Fornitori Accreditati, Soggetti esterni).

Ogni Fornitore Accreditato, attraverso un breve presentazione di 5 minuti, ha illustrato ai partecipanti un proprio progetto innovativo o un’applicazione tecnologica realizzata.

Oltre alle presentazioni dei Fornitori, la giornata ha previsto momenti di confronto e di networking tra i partecipanti.

Per informazioni: Andrea Ceci, ceci.a@crit-research.it

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La tecnologia italiana che protegge la Gioconda

A partire dalla fine degli anni ’80, nell’ambito del Laboratorio di Tecnologia del Legno dell’Università di Firenze (attualmente afferente al Dipartimento GESAAF), è stato costituito un gruppo di ricerca che si occupa in particolare dello studio e della conservazione dei manufatti lignei di interesse storico artistico ed archeologico.
Fra varie altre attività i Tecnologi del legno fiorentini partecipano fin dal 2004 a un gruppo internazionale di ricerca che sta curando lo studio e la periodica verifica dello stato di conservazione del supporto ligneo della “Gioconda“, di Leonardo da Vinci, nel Museo del Louvre. La Gioconda è infatti dipinta su un’unica tavola di legno di pioppo di circa 79 x 53 cm, spesso circa 13 mm.La tavola dipinta (Fig. 1) è contenuta in un telaio (châssis-cadre), che a sua volta viene inserito nella grande cornice intagliata visibile dal pubblico, ed è mantenuta leggermente forzata contro lo châssis-cadre da quattro traverse di legno che appoggiano contro la faccia posteriore. Una fessura lunga circa 11 centimetri che parte dal bordo superiore e raggiunge la fronte della Gioconda, attraversando l’intero spessore della tavola, risale probabilmente ai primi decenni di esistenza del dipinto.

Figura 1 - Vista del fronte e del retro della tavola su cui è dipinta la Gioconda, montata nel proprio telaio (châssis-cadre).

Il prof. Luca Uzielli ed i suoi collaboratori dell’Università di Firenze, al fine di studiare il comportamento igromeccanico della Gioconda, hanno progettato e realizzato un sistema automatico che misura e registra con continuità l’andamento nel tempo delle deformazioni e delle forze esercitate contro il telaio che la contiene, in conseguenza delle piccole ma inevitabili fluttuazioni dell’umidità dell’aria nella vetrina climatizzata. Le apparecchiature di misura e di registrazione dei dati sono installate con modalità totalmente non invasive sullo châssis-cadre, in corrispondenza del retro della tavola dipinta.
I risultati di queste misurazioni automatiche, assieme a quelli di misurazioni manuali eseguite ogni anno, in occasione dell’apertura della vetrina, consentono di tenere sotto controllo lo stato di deformazione e di sollecitazione meccanica della tavola dipinta.
Nel corso della più recente apertura, avvenuta il 22 ottobre 2013, il sistema dei sensori è stato migliorato ed ampliato con quattro mini-celle di carico realizzate dalla ditta italiana Deltatech; tali celle sono inserite nelle traverse di legno che mantengono la tavola dipinta leggermente forzata contro lo châssis-cadre, e misurano in tempo reale le forze (complessivamente dell’ordine di qualche decina di Newton) esercitate dalle traverse stesse sulla tavola.

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Grande successo di pubblico per la decima edizione di MC4 – Motion Control for

Si è conclusa con un grande successo di pubblico la decima edizione di MC4 – Motion Control for. Gli oltre 700 visitatori intervenuti hanno apprezzato tutte le novità di questa edizione: la presentazione della situazione di mercato a cura di ANIE Automazione, la “smart lesson” del prof. Gasparetto dell’Università di Udine e i test dal vivo del Laboratorio LIAM.
I visitatori hanno apprezzato anche i tanti workshop, che quest’anno sono stati curati con ancora maggiore attenzione da parte delle aziende.
Di seguito si riporta l’intervista a Matteo Sartini, responsabile tecnico del laboratorio LIAM.

Continua a leggere sul sito di MC4

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Localizzazione in tempo reale ad elevata accuratezza: l’esperienza SELECT

Datalogic, leader mondiale nei mercati dell’acquisizione automatica dei dati e dell’automazione industriale e produttore di lettori di codici a barre, mobile computer per la raccolta dati, sensori, sistemi di visione e sistemi di marcatura laser, ha presentato al pubblico, insieme al CRIT Research™, società privata specializzata nell’informazione tecnologica e nella pratica della innovazione collaborativa, e all’Università di Bologna, i risultati del progetto di ricerca Europeo SELECT (Smart and Efficient Location, Identification and Cooperation Techniques).

Martedì 25 febbraio 2014 presso la sede di Datalogic a Monte San Pietro (Bo), Giancarlo Micheletti e Marco Bottazzi di Datalogic e il Prof. Davide Dardari dell’Università di Bologna, hanno illustrato, anche attraverso un prototipo, le potenzialità di un nuovo sistema wireless ad elevata accuratezza, per l’identificazione e la ricerca in tempo reale degli oggetti, nell’area dell’intelligent transportation e manufacturing e in particolare per la gestione della catena logistica (SCM – Supply Chain Management).

Nel corso della presentazione sono stati illustrati i risultati molto importanti ottenuti nell’uso della tecnologia Ultra-Wide Band (UWB, tecnologia radio a impulsi a banda ultra larga) applicata alla localizzazione di precisione. La tecnologia UWB che è studiata da circa cinquant’anni per scopi militari e solo recentemente aperta ad usi civili, ha attratto l’attenzione dei ricercatori specialmente per quanto concerne l’applicazione in campo radar, sistemi anti-intrusione, localizzazione di precisione e Wireless Personal Area Network. Diversamente dai sistemi UWB esistenti, SELECT è basato sull’utilizzo del principio di backscattering nella comunicazione di ritorno dal tag. Ciò consente di realizzare tag passivi, semplici ed economici e perfettamente adattabili ad un uso industriale. Un’altra importante caratteristica è l’integrazione  della parte UWB con un tag RFID, basato sullo standard di mercato EPC Gen2.

Il progetto SELECT è inserito nell’ambito del settimo programma quadro (2007-2013) per la ricerca e lo sviluppo tecnologico promosso dalla Commissione Europea. Il progetto ha beneficiato di un finanziamento di 2.850.000 di Euro, per un periodo complessivo di 36 mesi che si concludono il 28 febbraio 2014. Prosegui la lettura »

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Il laboratorio del LIAM per un giorno a MC4 – Motion Control for

In occasione di MC4 – Motion Control for, LIAM, il Laboratorio di Ricerca Industriale specializzato sull’automazione di macchine automatiche per il Packaging, aprirà per la prima volta al pubblico il proprio laboratorio di test, traslocando per un giorno le sue piattaforme di test e automazione nell’area espositiva della mostra convegno.

Ai visitatori di MC4 LIAM mostrerà come sia possibile valutare le prestazioni delle principali funzionalità richieste ai moderni sistemi di controllo del movimento.

Come è noto, infatti, la fusione di meccanica, elettronica e informatica nelle soluzioni meccatroniche rende particolarmente complessa la valutazione delle performance delle macchine automatiche. Il motion control è l’esempio più marcato di quanto sia significativa l’incidenza dei componenti elettronici e informatici su precisione, velocità e prestazioni del sistema.

Le attività che LIAM porterà a MC4 si soffermeranno su tre aspetti principali.

Per verificare le prestazioni dinamiche legate all’errore di inseguimento, si mostrerà come, attraverso un benchmark meccanico, sia possibile determinare le performance delle funzionalità a disposizione del progettista.

Altro aspetto di fondamentale importanza è la crescente potenza di calcolo richiesta per espletare alcune delle funzionalità richieste ai moderni sistemi di motion control, come l’emulazione di camme meccaniche: attraverso un secondo allestimento dimostrativo sarà possibile dimostrare come analizzare l’utilizzo della CPU in funzione del numero di assipresenti nel sistema.

Infine, attraverso un’applicazione di riferimento sviluppata ad hoc dagli ingegneri del laboratorio LIAM, si mostrerà come sia possibile ricavare informazioni sulla qualità del sistema di motion control.

Non perdete questa opportunità unica di vedere questi test dal vivo e di parlare con i tecnici del LIAM. La partecipazione alla mostra convegno e alle attività del LIAM è gratuita previa registrazione on line.

Leggi tutte le informazioni su MC4 su Automazione e Strumentazione / Fiera Milano Media

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Cluster Fabbrica Intelligente: al via il progetto ADAPTIVE coordinato dall’Università di Modena e Reggio Emilia

L’Università degli studi di Modena e Reggio Emilia sarà leader di uno dei quattro progetti relativi al Cluster Fabbrica Intelligente finanziato dal MIUR attraverso il bando Sviluppo e Potenziamento dei Cluster Tecnologici Nazionali. Affidato al coordinamento del prof. Cesare Fantuzzi il progetto che riguarda “Approcci adattativi e modulari per la Digital Factory” potrà contare su un budget di 10 milioni di euro e vede coinvolti 15 diversi soggetti tra importanti aziende nazionali e università. A capo degli obiettivi realizzativi lo stesso prof. Cesare Fantuzzi del Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria di Reggio Emilia, il dott. Marcello Pellicciari del Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari” di Modena ed il prof. Fabio Previdi dell’Università di Bergamo.

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NEFTECH Tecnology: la filiera dell’high tech per sfidare i mercati globali

Neftech Technology è la risposta intelligente e lungimirante di sei aziende con importante know-how e specializzazione dell’Emilia-Romagna che hanno deciso di diventare una rete d’impresa per moltiplicare i risultati grazie alle rispettive competenze e capacità.
L’ambito d’azione è la ricerca e lo sviluppo con la fornitura di servizi di progettazione, test e sviluppo prototipale nell’industria, servizi che coinvolgono i sei attori dell’iniziativa: Ghepi, Tec Eurolab, Procomec, Gruppo Crp, Itg e Deltatech. Il loro obiettivo è fornire un nuovo servizio avanzato e customizzato per la realizzazione di progetti integrati, complessi e multi-competenze, comprendente servizi di progettazione, test e sviluppo prototipale con particolare riferimento alla meccanica e alla meccatronica.[..]
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L’Open Innovation come modello di gestione della conoscenza per facilitare l’eco-innovazione

Autori: Johanna Ronco, Roberto Pelosi
Articolo pubblicato su Energia, Ambiente e Innovazione – Bimestrale ENEA – n. 5 Settembre-Ottobre 2013

L’Open Innovation è un nuovo modello di gestione della conoscenza che descrive processi di innovazione caratterizzati dall‘apertura verso l’esterno. Da alcuni anni diverse aziende hanno deciso di integrare l’Open Innovation con la sostenibilità ambientale, dando vita a modelli di Open Green Innovation. L’articolo offre una panoramica sulle migliori pratiche internazionali di Open Green Innovation (crowdsourcing open network, crowdfunding, reti collaborative, cluster tecnologici), riportando alcuni casi studio caratterizzati da un elevato potenziale di replicabilità.

ClosedInnovationVSOpenInnovation

Closed Innovation VS Open Innovation Fonte: Henry Chesbrough, Open Business Models: How to Thrive in the New Innovation Landscape, Harvard Business School Press, 2006

Da oltre una decina di anni si sente sempre più parlare di Innovazione Aperta (in inglese Open Innovation), un nuovo modello di gestione della conoscenza che descrive processi di innovazione caratterizzati dall‘apertura verso l’esterno, che modifica il modello più convenzionale del closed innovation, come mostrato in Figura 1.

L’ecosistema con il quale le aziende possono scambiare know-how è costituito in primo luogo dai clienti e dalla rete di fornitura, ma anche da centri di ricerca, università, start-up e soggetti pubblici o privati in grado di facilitare i processi di trasferimento tecnologico.

Le logiche di Open Innovation sono varie e possono prevedere, ad esempio, la collaborazione con centri di ricerca esterni, il coinvolgimento come parte attiva dei propri clienti o fornitori o l‘eventuale cessione dei risultati della ricerca interna, anche trasformando programmi di sviluppo interni in progetti open source.

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Facilitating Sanitation with Appropriate Surface Coatings

Taken from WikipediaSanitation is a key issue in critical areas as present in hospitals, medical practices or aseptic machinery just to name a few. Traditionally, disinfection or sterilization are guaranteed by defined cleaning procedures. In the recent years progress in especially the nano-, bio- and coating technologies have put forward strategies aimed on improving the efficacy of cleaning by designing self-cleaning, anti-sticking or antimicrobial surfaces. These coatings have already found application in daily life including items such as clothes and linen, furniture, clinical equipment, hand-touch sites, stationary, plastic items, electronic equipment and general surfaces such floors, walls and doors.

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