Energy for Sustainable Mobility Laboratory
Produzione di combustibili alternativi e rinnovabili, incluso idrogeno, e loro impiego in settori di difficile decarbonizzazione mediante sistemi innovativi di propulsione terrestre, aerea e navale, ai quali si affiancherà la valutazione della sostenibilità dei sistemi di propulsione elettrici, e dei combustibili convenzionali ed alternativi (incluso l’idrogeno) in ottica Life Cycle Sustainability Assessment.
Il laboratorio è finalizzato sia a rafforzare sia a potenziare le attività di ricerca volte a promuovere la filiera relativa alla produzione di combustibili alternativi e rinnovabili, in particolare l'idrogeno, e il loro impiego in settori difficili da decarbonizzare (quali il trasporto pesante, il marittimo e l'aereo) mediante sistemi di propulsione innovativi, sia allo studio di componenti innovativi e abilitanti per l’adozione di cicli termodinamici ad alta efficienza.
Il laboratorio sarà costituito da un insieme integrato di:
- Banchi prova per motori alimentati con combustibili alternativi e rinnovabili (idrogeno, biofuels ed e-fuels) e per componenti innovativi per la propulsione aerea.
- Infrastrutture per la sperimentazione su powertrain e veicoli ibridi che prevedono l'impiego di tali propulsori.
- Attrezzature per lo studio e l’upgrading di biofuels sostenibili ed e-fuels.
All’interno del progetto Dipartimento di Eccellenza sono previsti:
- Il potenziamento delle attrezzature sperimentali tramite la conversione di una cella prova motori già esistente al funzionamento con combustibili rinnovabili (tra cui idrogeno e bio-metanolo).
- La creazione di un laboratorio dedicato allo studio di tecnologie abilitanti per cicli a gas innovativi ad elevata efficienza per generazione di potenza e propulsione operanti con idrogeno.
- La creazione di un laboratorio per lo studio dell’upgrading (a scala pilota) e l’analisi di biofuels ed e-fuels, che integrerà competenze proprie dell'Ingegneria Energetica con altre tipiche dell'Economia e dell'Ingegneria Chimica, già presenti al Politecnico di Torino.
Con questo laboratorio integrato si vuole contribuire all’avanzamento dello stato dell’arte:
- Nello sviluppo e nella validazione sia di modelli di formazione della miscela sia di combustione per idrogeno, biofuels sostenibili ed e-fuels attraverso specifiche campagne sperimentali.
- Nello studio delle prestazioni di motori a combustione interna e turbine a gas alimentate a idrogeno, queste ultime sia per generazione di potenza sia operanti con cicli innovativi in ambito aeronautico.
- Nella valutazione della sostenibilità dei combustibili studiati, ai sensi delle direttive e delle normative applicabili.
Inoltre, si vuole contribuire allo sviluppo di metodi per la valutazione di sistemi di propulsione volti all’integrazione di impatti ambientali, economici e sociali in prospettiva Life Cycle Sustainability Assessment (LCSA).
Il laboratorio per lo studio dell’upgrading e l’analisi dei combustibili includerà il Centro di Competenza, realizzato in seguito alla stipula della convenzione con il Ministero per le Infrastrutture e la Mobilità Sostenibile, per lo studio e analisi dei processi e delle tecnologie per la produzione e caratterizzazione di combustibili sostenibili alternativi e/o rinnovabili, del loro impatto ambientale e delle politiche di settore EU/IT, le quali costituiscono un elemento fondamentale per la citata azione di Sector Integration.
Il progetto trarrà vantaggio dall’esistenza delle infrastrutture di prova per powertrain e veicoli convenzionali ed ibridi del centro interdipartimentale CARS, recentemente realizzate al Laboratorio di Macchine del Dipartimento Energia.
Il progetto è pienamente in sintonia con le attività previste dai progetti PNRR già finanziati (CN Mobilità, CN Agritech, PE Made-in-Italy circolare e sostenibile, H2 ICE).
Il progetto è pienamente in sintonia con le attività previste dai progetti EMPOWER (Horizon Europe, grant agreement no. 101096028, https://www.projectempower.eu/) focalizzato sull’analisi di sostenibilità tecno-economico di veicoli heavy-duty con sistemi di propulsione elettrici a batterie ed a celle a combustibile e sul loro confronto con powertrain convenzionali, EM-TECH (Horizon Europe, grant agreement no. 101096083, https://emtechproject.eu/theproject/) focalizzato sull’analisi di sostenibilità e circolarità di sistemi di propulsione elettrici a batteria) e HighScape (Horizon Europe, grant agreement no. 101056824, https://highscape.eu/).
Il progetto è pienamente in sintonia con le attività previste dai progetti GoodByO (Horizon Europe, grant agreement no. 101156486, https://www.cbe.europa.eu/projects/goodbyo) e SUN-PERFORM (Horizon Europe, grant agreement no. 101172946).
Il progetto è pienamente in sintonia con le attività previste dai progetti INSPIRE (Horizon 2020, grant agreement no. 956803, https://inspire.cerfacs.fr/en/) e H2POWRD (Horizon Europe, grant agreement no. 101169009), focalizzati sullo sviluppo di tecnologie abilitanti per la realizzazione di turbine a gas con ciclo termodinamico di tipo “pressure gain”.
Il progetto è pienamente in sintonia con le attività previste dai progetti EnaTech-RDE e FLEX-GEN, finanziati tramite bandi PRIN 2022.
Il progetto è pienamente in sintonia con le attività previste dai contratti di ricerca stipulati con Avio Aero per lo studio di componenti avanzati in ambito aeronautico e con Ethos Energy per l’analisi dell’impatto della combustione dell’idrogeno in turbine a gas a fiamma diffusiva.
Il progetto è pienamente in sintonia con le attività previste dai contratti di ricerca stipulati con Stellantis per l’analisi della carbon footprint secondo le procedure previste dalla normativa EU di prossima introduzione sulle batterie, applicata alle attuali batterie Li-Ion (LCA Evolution) e alle batterie con celle di quinta generazione (HEN bat).
