INSIEME
Ad oggi, negli impianti per il trattamento delle acque reflue urbane, il consumo di energia elettrica può raggiungere il 30% della totalità dei costi operativi. Si prospetta un ulteriore aumento dei costi energetici per la necessaria implementazione di tecnologie avanzate a causa della comparsa di inquinanti emergenti quali droghe, nuovi medicinali e antibiotici, sempre più presenti nelle acque urbane, e di nuovi prodotti chimici presenti nei reflui industriali. Oltre alla rimozione dei microinquinanti emergenti, risulta di sempre maggior importanza la riduzione dei gas serra legati a processi di trattamento delle acque come CO2 , metano e ossidi di azoto.
Il progetto intende incrementare il livello di maturità tecnologica (TRL) di un sistema modulare miniaturizzato il cui funzionamento è completamente autonomo e non necessitante di alcuna alimentazione esterna.
Il sistema integra componenti foto-attivi in grado di sviluppare corrente elettrica (fotoanodi) quando sono illuminati dalla luce solare. I fotoanodi semitrasparenti possono essere costituiti da diverse tipologie di ossidi semiconduttori, ovvero materiali che, similmente alle celle fotovoltaiche, sono in grado di reagire all’illuminazione solare provocando reazioni chimiche di ossidazione.
Attraverso i processi indotti dalla radiazione solare è possibile promuovere sia l'abbattimento del carico organico contenuto nelle acque trattate che la produzione di idrogeno.
Il progetto INSIEME prevede l’individuazione di specifiche applicazioni per le quali il sistema fotocatalitico modulare possa essere applicato in maniera diretta, a valle di un processo di ingegnerizzazione condotto in stretta collaborazione con le aziende individuate.
SPECIFICHE DI PROGETTO
Responsabile Scientifico: Donato Vincenzi
Membri del team di progetto
Livello di TRL di partenza: 3
TRL che si intende raggiungere: 5
per la scala di TRL in uso: scala TRL
Segui le fasi del PoC INSIEME
Il diagramma di Gantt fornisce un valido strumento per la gestione dei progetti. Grazie al diagramma è possibile inserire sull'asse orizzontale l'arco temporale dello sviluppo del progetto e sull'asse verticale le attività che si intendono effettuare.
Il sistema fotocatalitico modulare prevede uno sviluppo progettuale su 18 mesi nell'arco dei quali le attività saranno volte al raggiungimento di predeterminati obiettivi.
OBIETTIVI E RISULTATI ATTESI CON LA VALORIZZAZIONE DEL BREVETTO
- Individuare una fase del processo di decontaminazione dell’acqua che permetta di sfruttare al meglio le peculiarità del sistema fotocatalitico in termini di compatibilità chimica e volume d’acqua trattato.
- Realizzare una versione del prototipo ottimizzata per questa particolare fase del trattamento. Questo prevede l’ottimizzazione di fotoanodi in grado di operare a valori di pH e torbidità tipici della fase di processo individuata nel primo obiettivo.
- Valutazione tramite misure sperimentali ed estrapolazioni del volume d’acqua che il sistema è in grado di trattare nell’arco temporale definito dal processo di decontaminazione individuato nel primo obiettivo.
- Redazione della distinta base del sistema e di una analisi dei costi per la produzione e assemblaggio su ampia scala.
- Individuazione di un partner commerciale interessato ad inserire la tecnologia fotocatalitica sviluppata da Unife all’interno di un impianto pilota.