Innovazione e tecnologie hi tech per l'energia, la mobilità e le città smart
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FOCUS ENEA_
Innovazione e tecnologie hi tech
per l’energia, la mobilità e le città
smart
Lo sviluppo e il trasferimento di tecnologie e prodotti innovativi per le fonti rinnovabili, i carburanti
green, la bioraffineria, la chimica verde, la smart city, l’ICT, la mobilità sostenibile, le reti intelligenti
e gli accumuli sono alcune delle linee di ricerca prioritarie del Dipartimento Tecnologie Energetiche
dell’ENEA che, sin dalla sua istituzione nel 2017, coordina il Cluster Nazionale Energia con partner
quali Eni, Enel, Terna e GE
di Gian Piero Celata, ENEA, Direttore del Dipartimento Tecnologie Energetiche
I
deare, ottimizzare, sviluppare e le attività di coordinamento del Clu- grado di soddisfare i consumi di una
trasferire tecnologie, prodotti e ster Nazionale Energia – istituito comunità di oltre 1.000 abitanti ed è
servizi innovativi nel campo del- nel 2017 – coinvolgendo realtà quali stato integrato nelle reti locali di di-
le fonti rinnovabili, dei carbu- Eni, Enel (con e-distribuzione) Ter- stribuzione di elettricità, gas e acqua.
ranti green, della bioraffineria, della na, General Electric con la Nuovo Il progetto, coordinato dall’Agenzia,
chimica verde, dell’ICT ma anche Pignone, Cnr, Rse, il Consorzio in- è stato sviluppato sulla base di un
per la smart city, la mobilità sosteni- teruniversitario EnSIEL. finanziamento di 22 milioni di euro,
bile, le reti intelligenti e gli accumu- La collaborazione con istituzioni e di cui 12,5 dall’Unione europea e ha
li è la linea di azione prioritaria del imprese nella ricerca per l’innova- coinvolto gli istituti di ricerca fran-
Dipartimento Tecnologie Energetiche zione e la realizzazione di progetti cese CEA, tedesco Fraunhofer e gli
dell’ENEA. Le attività di studio, ana- avanzati si sviluppa con aziende di egiziani ASRT e NREA, la Universi-
lisi, ricerca, sviluppo e qualificazione tutte le dimensioni, sia a livello na- ty of Cranfield (GB) e quali partner
di tecnologie, materiali, processi e zionale che internazionale; è il caso, industriali gli italiani KT-Kinetics
prodotti e impianti prototipali ven- ad esempio, del progetto MATS Technology del Gruppo Maire Tec-
gono realizzate in laboratori, hall (Multipurpose Applications by nimont e Archimede Solar Ener-
tecnologiche e campi sperimentali Thermodynamic Solar) per la realiz- gy per la realizzazione e fornitura
dagli oltre 500 ricercatori e tecnologi zazione della prima centrale solare dei componenti più innovativi e gli
altamente qualificati di cui dispone. termodinamica realizzata su tecno- egiziani di Orascom Construction
Al Dipartimento fanno inoltre capo logia ENEA in Egitto. L’impianto è in Industries e Delft Environment per
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Centrale solare termodinamica realizzata in Egitto nell’ambito del progetto europeo MATS, coordinato dall’ENEA
altra componentistica. MATS è solo e strumenti innovativi per rendere settori dell’efficienza energetica, del-
un esempio delle attività nel campo i sistemi elettrici sempre più inter- le tecnologie per le energie rinnova-
del solare a concentrazione che ve- connessi e sicuri. Un esempio è il bili, delle Smart Grid e dei sistemi di
dono da tempo l’ENEA all’avanguar- progetto INTERPLAN - INTEgrated accumulo. La realizzazione presso
dia con gli ‘specchi di Archimede’ su opeRation PLANning tool towards il Centro di ricerche della Casaccia
tecnologia del Nobel Carlo Rubbia, il the Pan-European Network, finan- di un impianto dimostrativo all'a-
disco solare e la prospettiva di realiz- ziato con circa 3 milioni di euro e vanguardia basato sulla tecnologia
zare un Parco solare presso il Cen- coordinato dall’ENEA con partner HVDC-VSC (High Voltage Direct
tro della Casaccia dove sperimentare quali AIT, la rete di laboratori DER- Current-Voltage Sourced Conver-
e confrontare le tecnologie più ma- lab, FOSS dell’Università di Cipro, ter), consentirà di sperimentare e
ture, favorire il trasferimento tecno- il Fraunhofer Institute e l’istituto di validare soluzioni per potenziare e
logico e contribuire ad accrescere la ricerca polacco IEN; un contributo ammodernare le reti di trasmissione
competitività dell’industria naziona- di rilievo verrà fornito da industrie e favorire le interconnessioni, utiliz-
le di settore e del relativo indotto. e da gestori delle reti elettriche che zando una tecnologia tra le più pro-
supporteranno anche il trasferimen- mettenti. L’obiettivo è di supportare
Reti elettriche più sicure e to e la disseminazione dei risultati la crescente penetrazione delle fonti
interconnesse, l’accordo con ottenuti. rinnovabili nel sistema energetico e
Toshiba Corporation Anche l’accordo di collaborazione trasportare corrente su lunghe di-
con Toshiba Corporation e Toshiba stanze, ad esempio per collegamenti
Un punto di forza del Diparti- T & D Europe siglato nel 2017 apre con cavi sottomarini per le intercon-
mento è lo sviluppo di tecnologie prospettive di grande interesse nei nessioni dei parchi eolici off-shore e
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delle piattaforme petrolifere alla rete Technology. Il progetto, coordina- e tecnologie all’avanguardia per la
elettrica sulla terraferma. Allo stu- to da 3SUN del gruppo Enel Green produzione di green building blocks
dio anche l'uso di cavi supercondut- Power, si propone di sviluppare una (zuccheri, lignina, syngas e bio-oil).
tori ad alta potenza, per aumentare linea pilota completamente automa- Nel campo del biogas, sulla base di un
la capacità di carico e ridurre le per- tizzata per produrre pannelli ad alta brevetto ENEA e CREA, Biogas Ita-
dite delle reti elettriche continentali resa. ENEL Green Power è uno dei lia ha realizzato a Soliera (Modena)
e nelle connessioni con le isole. principali partner industriali anche il primo impianto a biogas bi-stadio
per quanto riguarda le applicazioni europeo che consente un’efficienza di
Fotovoltaico ad alta resa, per componenti integrati per l’edili- conversione superiore al 20%; la tec-
bioenergia e chimica verde zia sui quali si punta per spostare la nologia oggetto del brevetto consen-
leadership del mercato solare foto- te inoltre di realizzare impianti più
Sul fronte del fotovoltaico innova- voltaico dall’Asia in Europa. piccoli ed economici rispetto a quelli
tivo, il Dipartimento è impegnato Le attività per la bioenergia, bioraffi- tradizionali. In tale contesto ENEA
nella ricerca di materiali, disposi- neria e chimica verde puntano a va- partecipa al progetto BRISK2 (Bio-
tivi e processi di fabbricazione di lorizzare le biomasse per produzione fuel Research Infrastructure for Sha-
celle ad alta efficienza o a base di di energia e biocarburanti avanzati e ring Knowledge) finanziato per circa
nuovi materiali quali perovskite e a sviluppare nuovi modelli di bioraf- 10 milioni di euro che coinvolge 15
kesterite. Fra questi ad esempio, del fineria integrata attraverso processi partner tra università, enti di ricerca
progetto europeo AMPERE - Auto- e industrie di 11 Paesi europei.
mated photovoltaic cell and Module Fra i punti di forza anche le nume-
industrial Production to regain and rose facilities del Centro di Ricerche
secure European Renewable Energy di Trisaia (Matera) come ad esempio
market - finanziato con 14 milioni gli impianti di pretrattamento di sca-
di euro dal programma di ricerca e la preindustriale nell’ambito dell’in-
innovazione Horizon 2020, cui par- frastruttura di ricerca PIBE (Piatta-
tecipano alcuni dei più importanti forma sulla Bioenergia Bioraffineria
centri di ricerca europei e ad indu- e Chimica Verde)1 che punta ad in-
strie leader quali CEA-INES, Frau- crementare le attività di networking
nhofer-ISE, EPFL, Meyer Burger, e di collaborazione scientifica con il
CNR-IMM di Catania, la PMI Rise Digestore anaerobico mobile sistema industriale che già oggi vede
Il supercomputer ENEA CRESCO6 è entrato nella partecipa al Centro di Eccellenza Europeo EoCoE-E-
classifica mondiale dei TOP 500 nergy oriented Centre of Excellence, dedicato alle ap-
plicazioni del supercalcolo al settore dell’energia, per
Nel campo dell’ICT, il Dipartimento gestisce CRE- progettare nuovi materiali e nanotecnologie su scale re-
SCO6, entrato nella prestigiosa classifica TOP500 alistiche, ma con accuratezza atomica, calcolando pro-
dei supercomputer più potenti al mondo e terzo tra prietà ottiche, strutturali ed elettroniche di materiali,
le infrastrutture italiane, subito dopo quelle di ENI e quali ad esempio quelli per il fotovoltaico, per lo storage
CINECA. CRESCO6 è di fatto punto di riferimento a dell’idrogeno, per il nucleare. ENEA è anche tra i fon-
livello nazionale ed internazionale per la modellistica datori del GARR, gestore unico delle reti dati italiane
numerica avanzata, per accelerare la progettazione e per la ricerca) e dell’open data in linea con le iniziative
la prototipazione di prodotti e servizi in diversi ambiti europee (European Open Science Cloud – EOSC e Eu-
tecnologici con ricadute anche nei settori dell’energia, ropean Data Infrastructure - EDI).
dell’ambiente e della salute. In particolare, CRESCO
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FIWARE Platform of the European Le principali attività riguardano la
Union, attraverso un gruppo tecnico motorizzazione elettrica ed ibrido-e-
di lavoro che studierà le applicazioni lettrica, gli accumuli, la sicurezza
e le architetture realmente attuabili delle batterie, la localizzazione delle
nelle smart city, identificando i pos- colonnine e tecnologie per la ricarica
sibili termini di interoperabilità per rapida, anche wireless.
lo sviluppo di un Internet of Thin- Nei laboratori ENEA vengono pro-
gs-Enabled Smart City Framework. gettati sistemi (hardware e software)
e componenti (batterie e powertrain,
La mobilità sostenibile e ricariche ad esempio) per mezzi di trasporto
superveloci e wireless pubblico a basse emissioni, come
coinvolte aziende come Ascot, BTS, Mhy-bus, il primo autobus italiano
Ladurner, Novamont, Versalis ecc.. Infine, ma non certo per importanza, a miscela metano-idrogeno, e Smar-
Un approccio innovativo ai temi la mobilità sostenibile, un settore nel tbus per il trasporto a chiamata di
dell’energia viene sviluppato dalla quale ENEA collabora con imprese autobus elettrici, oltre a strumenti a
Divisione Smart Energy del Dipar- del trasporto individuale e colletti- supporto delle amministrazioni per
timento impegnata nello sviluppo vo, amministrazioni locali (Milano, delineare le policy di mobilità soste-
di metodologie, soluzioni tecno- Ravenna, Cagliari, L’Aquila), case nibile e di prevenzione dell’inquina-
logiche di riferimento, raccolta di produttrici (una fra tutte Toyota), mento atmosferico.
best practice e living labs. Con la aziende del trasporto pubblico e ge- Per facilitare e rendere più consape-
piattaforma PELL-IP, si provvede al stori di infrastrutture, oltre che con voli le scelte di elettrificazione del
monitoraggio prestazionale periodi- numerose Università (Firenze, Pa- trasporto, a supporto delle Ammi-
co (su base tipicamente giornaliera) dova, Cassino, La Tuscia, le tre uni- nistrazioni Locali e degli operatori
di infrastrutture energivore tra cui versità Romane, Politecnico Torino). del settore, vengono realizzati tool
illuminazione pubblica e smart ser-
vices, edifici pubblici, reti idriche,
sistema della mobilità. Mediante il
monitoraggio intelligente del terri-
torio integrato con una piattaforma
ICT (CIPCAST) e sistemi sensoria-
li (droni aerei/marini/veicolari) si
effettuano studi e valutazioni sulla
protezione delle infrastrutture criti-
che. Il sistema CIPCAST è già stato
implementato in alcune città, tra cui
Roma, presso la centrale operativa di
ACEA.
ENEA è anche uno dei membri della
coalizione scientifica internaziona-
le che il NIST (National Institute of
Standards and Technology) ha coin-
volto nella “Smart Cities Initiative“
della Casa Bianca insieme all’Ame-
rican National Standards Institute,
lo US Green Building Council, il
Ministero delle Scienze, dell’ICT e
della pianificazione della Repubbli-
ca di Corea, lo European Telecom-
munications Standards Institute e la Ricarica rapida con servizio verso la rete
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informatici come il sistema BEST coli (STREET©) o di stimarne con- e Tecnologia (EIT) che nel dicembre
(Better Electric Solutions for public sumi ed emissioni (ECOTRIP©) e/o scorso ha assegnato al Consorzio
Transport), un software in grado di di ottimizzare la gestione delle merci MOBiLus, cui ENEA fa parte, la
effettuare un’analisi di fattibilità tec- (CITYLOG©). KIC Urban Mobility, per dar vita
nico-economica dell’eventuale elet- ENEA ha anche realizzato il sistema ad un polo europeo di sviluppo di
trificazione di servizi di trasporto di simulazione EMU (E-Mobility Si- tecnologie e soluzioni innovative
pubblico urbano. mulation), destinato ai decisori pub- per i problemi della mobilità so-
Ampio spazio viene dato alle appli- blici e privati (Amministratori Loca- stenibile nelle aree urbane. L’ope-
cazioni ICT con software a suppor- li, gestori dell’energia elettrica e dei razione durerà sette anni e prevede
to delle amministrazioni pubbliche, servizi di ricarica ecc.) per una più investimenti di 1,6 miliardi di euro,
utili a delineare le policy di mobilità corretta e sostenibile diffusione della con un massimo del 25% finanziati
sostenibile e di prevenzione dell’in- mobilità elettrica in contesti urbani. dall’EIT. I primi risultati sono attesi
quinamento atmosferico, in grado di A livello strategico le attività per la già nel 2020. Dei 48 partner (13 cit-
valutare e di ottimizzare, ad esem- mobilità sostenibile stanno conqui- tà, 17 aziende di automotive e ICT, e
pio, gli impatti economici-energeti- stando sempre maggiore rilievo e 18 tra università e centri di ricerca)
co-ambientali degli spostamenti ca- la prospettiva è di un’ulteriore cre- solo due sono italiani, ENEA e Fon-
sa-lavoro (HOWMOVE), di rilevare scita, anche in virtù della decisione dazione Politecnico del Comune di
posizione e velocità di flotte di vei- dell’Istituto Europeo di Innovazione Milano.
1
Nell’ambito del bando FESR BASILICATA 2014-2020, ENEA ha vinto un bando per il potenziamento della piattaforma per circa 10
milioni di euro, cofinanziato dalla Regione Basilicata
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