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Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali - Istituto Eni Donegani
Nazione Template:Italia
Fondazione 1941 a Novara
Sede principale Via Giacomo Fauser,4 - 28100 - Novara (NO) Italy
Gruppo Eni
Persone chiave

Carlo Perego, direttore e senior vice president

Prodotti

Ricerca su Energia solare, energia da biomasse, recupero ambientale

Dipendenti oltre 160 (2012)
Note
Sito web www.eni.com/it_IT/innovazione-tecnologia/centri-ricerca-eni/istituto-donegani/istituto-donegani.shtml



Il Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali - Istituto Eni Donegani è il più importante centro di ricerche chimiche d'Italia. La storia di questo centro è strettamente legata alla storia dell'insediamento chimico a Novara.

Da oltre settanta anni l'Istituto Donegani è uno dei più prestigiosi centri di ricerca industriale in Europa, impegnato nella ricerca e sviluppo di tecnologie innovative in diversi campi della chimica (catalisi, polimeri, chimica fine), facendo leva su competenze estese dalla modellistica molecolare, alle sintesi chimiche organiche e inorganiche, alla catalisi omogenea ed eterogenea, alla produzione di nuovi polimeri e alle tecnologie per la loro caratterizzazione.


Nel 2007 eni ha definito la nuova missione dell'Istituto Donegani, che è divenuto il Centro di ricerca eni per lo sviluppo di tecnologie nel campo delle fonti di energia non convenzionali – da cui la nuova denominazione: Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali - Istituto eni Donegani [1].


Il Centro ha conseguito a dicembre 2012 un importante obiettivo per gli aspetti legati alla salute, alla sicurezza e all’ambiente: le certificazioni OHSAS 18001 (Sicurezza) e ISO 14001 (Ambiente) del proprio sistema di gestione integrato HSE.





















File:Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali - Istituto eni Donegani.jpg




Produzione scientifica Modifica

Dalle origini ad oggi il centro ricerche ha realizzato oltre 1300 brevetti in Italia e ca. 6000 a livello mondiale

In particolare, negli ultimi 5 anni:

avviate 127 domande di brevetto;
depositati 85 brevetti;
pubblicati 104 articoli su riviste scientifiche internazionali;
presentati 219 contributi a congressi scientifici internazionali.

La biblioteca del Centro Ricerche comprende oltre 34.000 volumi e 900 collane di riviste scientifiche. Sono attivi i collegamenti alle principali banche dati dedicate alla letteratura scientifica.

L' High Power Scientific Computing system (HPSC) del centro offre calcolo scientifico a supporto dei principali progetti di ricerca. I calcoli di modellistica molecolare e di mesoscala si svolgono su oltre 700 unità di elaborazione (ciascuna con 4 GigaBytes di RAM). L'area di storage online per l'archivio delle strutture molecolari e le reazioni è di 12 TeraBytes.

L'Istituto ha subito negli anni molte variazioni nel proprio organico, ma sempre con una costante crescita qualitativa:

  • 1945: 5 laureati e 20 impiegati
  • 1950-1959: 344 unità, di cui 52 laureati
  • 1960-1969: 480 unità, di cui 94 laureati
  • 1970-1980: 630 unità, di cui 118 laureati
  • 1990-1992: da 540 a 240 unità (Enimont)
  • 1993-2005: da 240 a 170 unità (EniChem - Polimeri Europa)
  • 2006: 170 unità (Enitecnologie)
  • 2007-2012: 160 unità (Eni Corporate)

Principali Riconoscimenti (dal 1989 al 2012)Modifica

PREMIO NAZIONALE FEDERCHIMICA "PER UN FUTURO INTELLIGENTE" - PRIMA EDIZIONE (23 gennaio 1989) (Quarta sezione: ricercatori di azienda). A Marco Foà, per la messa a punto nel settore della chimica organica di processi catalitici innovativi di interesse industriale e a basso impatto ambientale [La Chimica e l'Industria 1989, 71 (4), 20].

PREMIO LAGO MAGGIORE XIII EDIZIONE - SEZIONE INNOVAZIONE (16 settembre 1990) .Per le innovazioni realizzate in circa 70 anni di attività nei campi più svariati, che hanno portato alla realizzazione di circa 500 impianti in tutto il mondo.

PREMIO NAZIONALE FEDERCHIMICA "PER UN FUTURO INTELLIGENTE" - TERZA EDIZIONE (4 marzo 1991). Per la ricerca e la realizzazione del laboratorio chimico automatico Arrhenius 1. Di tale laboratorio è stata data licenza di costruzione e commercializzazione in estremo oriente alla società giapponese Asahi. Mariano Tacchi Venturi, Paolo Palagi, Antonio Giuliani, Paolo Bovio, Luigi Abbondanza.

PREMIO PHILIP MORRIS PER LA RICERCA SCIENTIFICA E TECNOLOGICA - TERZA EDIZIONE (14 novembre 1991). Per la ricerca e l'industrializzazione del processo per la produzione di silicio fotovoltaico, che apre prospettive di sviluppo industriale del settore. La ricerca è stata sviluppata in collaborazione con Eurosolare (Gruppo Agip) e l'Università di Milano.

PREMIO AIRI “OSCAR MASI” PER L'INNOVAZIONE INDUSTRIALE (16 dicembre 1991). A Carlo Venturello, Rino D'Aloisio, Mario Gambaro e Marco Ricci, per la ricerca sulle ossidazioni catalitiche con acqua ossigenata.

PREMIO PER L'INNOVAZIONE - CAMERA DI COMMERCIO INDUSTRIA ARTIGIANATO E AGRICOLTURA DI NOVARA (7 giugno 1992). Per l'alto livello scientifico e tecnologico delle ricerche e il contributo dato allo sviluppo industriale locale, nazionale ed internazionale

PREMIO PHILIP MORRIS PER LA RICERCA SCIENTIFICA E TECNOLOGICA - QUARTA EDIZIONE (4 dicembre 1992) Per la ricerca ed industrializzazione dei feromoni, una nuova classe di antiparassitari naturali non tossici per l'uomo e per l'ambiente e selettivi per le specie dannose alle colture agricole. Piccardi, Confalonieri et al.

PREMIO NAZIONALE FEDERCHIMICA "PER UN FUTURO INTELLIGENTE" - QUINTA EDIZIONE (19 aprile 1993) Per la ricerca e lo sviluppo su scala pre-industriale di una tecnologia innovativa di cromatografia industriale per la separazione in continuo, e per l'adsorbimento selettivo di prodotti in fase vapore per l'industria petrolchimica e chimica. Paludetto

THE EUREKA LILLEHAMMER AWARD FOR THE ENVIRONMENT - DODICESIMA EDIZIONE (15 giugno 1994) Per la ricerca e sviluppo di membrane minerali per la separazione di cefalosporine per l'industria farmaceutica. Il prodotto è già commercializzato. Il progetto Eureka, denominato Fermsep, è stato sviluppato congiuntamente da aziende e istituti di ricerca italiani e francesi

PREMIO NAZIONALE FEDERCHIMICA "PER UN FUTURO INTELLIGENTE" - SETTIMA EDIZIONE (22 maggio 1995) (Quarta sezione: ricercatori e tecnici di azienda). A Pietro Cesti, Daniele Bianchi e Ezio Battistel “per avere applicato con successo la biocatalisi con enzimi per la messa a punto di una vasta serie di processi produttivi, a basso impatto ambientale, di intermedi e principi attivi di chimica fine”

THE EUREKA LILLEHAMMER AWARD FOR THE ENVIRONMENT - EDIZIONE 1998 (30 giugno 1998) Per la rilevanza ambientale dei risultati ottenuti nel progetto RECAP (Recycling Plastics) nello sviluppo di nuovi processi per il recupero e il riuso di materiali plastici da produzione e rottamazione di automibili. Il progetto Eureka è stato sviluppato congiuntamente ad aziende francesi e olandesi. Ing. Cortesi

PREMIO “PROCESSI E PRODOTTI CHIMICI PULITI” indetto dal CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE ‘LA CHIMICA PER L’AMBIENTE’ (febbraio 2000). Per il progetto relativo allo sviluppo dell'impiego di carbonati alchilici, in particolare dimetilcarbonato, nel settore dei solventi a basso impatto ambientale

PREMIO NAZIONALE FEDERCHIMICA "PER UN FUTURO INTELLIGENTE" - DODICESIMA EDIZIONE (8 maggio 2000). Per i risultati ottenuti nella messa a punto di nuovi catalizzatori per la produzione di materie plastiche e gomme, e per aver effettuato studi volti a comprenderne il meccanismo di funzionamento. Roberto Fusco, Luca Longo, Fabio Garbassi, Francesco Masi

PREMIO “PROCESSI E PRODOTTI CHIMICI PULITI” indetto dal CONSORZIO INTERUNIVERSITARIO NAZIONALE ‘LA CHIMICA PER L’AMBIENTE’ (2001). Per una nuova tecnologia per la produzione dell'ossido di propilene

PREMIO eni AWARD 2009 – “RICONOSCIMENTI ALL’INNOVAZIONE ENI”[2] (maggio 2009). Per l'individuazione e la sintesi di nuovi polimeri coniugati impiegabili per la costruzione di celle fotovoltaiche di nuova generazione. Riccardo Po', Maria Caldararo, Maria Anna Cardaci e Giuliana Schimperna.

PREMIO NAZIONALE PER L'INNOVAZIONE 2009 (PREMIO DEI PREMI)[3]. Il prestigioso riconoscimento, istituito su concessione del Presidente della Repubblica Italiana, nasce per valorizzare e sostenere le migliori capacità innovative e creative di aziende, università, amministrazioni, enti o singoli ideatori, per favorire la crescita della cultura dell'innovazione in Italia. Il Presidente della Repubblica Giorgio Napolitano ha consegnato il premio riservato a “Industria e Servizi, Grandi Gruppi” a Riccardo Po', rappresentante del gruppo di ricercatori del Centro di Ricerca eni Donegani che ha realizzato il brevetto di nuovi polimeri grazie al quale è possibile realizzare celle fotovoltaiche innovative in grado di convertire in energia elettrica anche la radiazione solare a più elevata lunghezza d'onda.

PREMIO OSCAR MASI per l'innovazione industriale[4], edizione 2009 (maggio 2010). Materiali fluorescenti per la realizzazione di concentratori solari luminescenti per un migliore sfruttamento dell'energia solare in impianti fotovoltaici" . Roberto Fusco, Antonio Proto, Andrea Alessi, Petra Scudo e Giuliana Schimperna.

PREMIO eni AWARD 2011 – “RICONOSCIMENTI ALL’INNOVAZIONE ENI”[5] (maggio 2011). Per l'idea brevettuale "Produzione di olio combustibile da rifiuti solidi urbani". Aldo Bosetti, Daniele Bianchi, Giuliana Franzosi, Marco Ricci.

PREMIO NAZIONALE PER L'INNOVAZIONE 2011 (PREMIO DEI PREMI)[6] per il settore Industria e Servizi (giugno 2011). Per la produzione di olio combustibile dai residui solidi urbani. Aldo Bosetti, Daniele Bianchi, Giuliana Franzosi, Marco Ricci.

MEDAGLIA D'ORO GIACOMO LEVI[7] (settembre 2011). Riconoscimento conferito dalla Società Chimica Italiana[8] a Carlo Perego, direttore del Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali – Istituto eni Donegani, per essersi distinto per l'attività svolta nel campo della Chimica Industriale.

PREMIO eni AWARD 2012 – “RICONOSCIMENTI ALL’INNOVAZIONE ENI” [9] (giugno 2012). Per un innovativo procedimento per il trattamento di acqua contaminata. Alessandra de Folly d'Auris , Roberto Bagatin, Raffaello Sisto, Rodolfo Vignola, Marco Petrangeli Papini e Riccardo Tuffi.



Principali progetti di ricerca in corsoModifica

Le attività del Centro sono focalizzate sul programma di ricerca Along with Petroleum[10], lanciato da eni nel 2007 e volto a conseguire breakthrough tecnologici nell'utilizzo dell'energia solare e delle biomasse – che eni ritiene essere le fonti rinnovabili con maggiori potenzialità di utilizzo sostenibile – dal punto di vista ambientale e economico – su larga scala. Il Centro è anche attivo nello sviluppo di tecnologie innovative funzionali alle bonifiche ambientali ed allo smaltimento e valorizzazione dei rifiuti. Al contempo, il Centro continua a fornire il suo contributo alle attività delle Divisioni di eni e a Polimeri Europa per lo sviluppo di tecnologie relative al core business. Attualmente operano all'interno del Centro circa 160 tra ricercatori, tecnici e staff.


Tecnologie solari avanzate (Disruptive Frontiers of Solar Energy)Modifica

L'energia solare può essere considerata la fonte di energia primaria per eccellenza. Il suo sfruttamento può avvenire attraverso la conversione diretta della luce in energia elettrica (effetto fotovoltaico). Il componente base dei sistemi fotovoltaici è la cella solare costituita da una fetta (wafer) di qualche decimo di millimetro o uno strato sottile di pochi micron di materiale semiconduttore, quale il Silicio, opportunamente trattato. Attualmente i costi di generazione elettrica da impianti fotovoltaici sono ancora elevati (0,2-0,5 €/kWh). Il superamento dei limiti attuali richiede l'introduzione di tecnologie in grado di ridurre la quantità di silicio impiegata a parità di energia prodotta e nel lungo termine la sostituzione del silicio con materiali polimerici o organici il cui costo di produzione sia significativamente più basso, con prestazioni confrontabili con quelle del silicio che raggiunge anche il 20% di efficienza.

Eni ha avviato diverse attività di ricerca nel campo di tecnologie solari nuove o emergenti[11], potenzialmente in grado di generare discontinuità significative. In particolare le attività riguardano le celle solari a base di materiali organici e nanocompositi, che sono tra le più promettenti per la possibilità di produzione a basso costo. Anche nel campo del solare termico a concentrazione eni ha avviato attività di R&S per sviluppare tecnologie che possano produrre efficaci innovazioni tecniche. Per maggiori dettagli consulta la sezione Programma Along with Petroleum.

Eni ha stipulato con il MIT di Boston un accordo strategico nell'ambito della ricerca energetica. Il fulcro della collaborazione è il "Solar Frontiers Research Program"[12], un programma finalizzato allo sviluppo di tecnologie solari avanzate, a cui eni destinerà 25 milioni di dollari in cinque anni. Tale programma è incentrato su sei aree: nanotecnologie e energia solare; concentratori solari luminescenti; energia solare e approcci biomimetici; fotosintesi artificiale; nuovi materiali per l'energia; nuovo approccio al solare a concentrazione.

Solare organico Modifica

CRENC SolareOrganico

Schema di funzionamento di una cella solare organica

Le celle fotovoltaiche attualmente utilizzate sono basate sul silicio. Queste celle solari hanno costi molto elevati a causa della tecnologia di produzione del silicio a partire dalla silice e dell’efficienza di conversione relativamente bassa (circa 10% per un sistema collegato alla rete elettrica). Il costo dell’elettricità prodotta varia in funzione del luogo di installazione in un intervallo di 20-50 centesimi di Euro/kWh, molto più elevato del costo dell’elettricità convenzionale ottenuta da fonti di energia fossile, come il carbone, il petrolio o il gas naturale. Ma anche da altre fonti rinnovabili come l’idroelettrico e l’eolico. Per favorire la diffusione del fotovoltaico è necessario introdurre nuove tecnologie in grado di ridurre sensibilmente il costo dell’elettricità prodotta.
Le celle solari polimeriche sono in grado di rappresentare una discontinuità, per il basso costo dei materiali e la semplicità del ciclo produttivo.
Gli obiettivi del progetto in corso presso il Centro Ricerche sono:
  • La messa a punto di nuovi materiali per realizzare celle solari (polimeri donatori di elettroni, fullereni, materiali per strati interfacciali ed elettrodi)
  • La preparazione e lo studio di celle solari e di moduli di 10x10 cm di area.
  • Lo sviluppo di un impianto pilota per la fabbricazione di celle solari polimeriche su supporto flessibile.
Il Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali - Istituto eni Donegani è stato il primo centro (ed è tutt'ora uno dei pochi in Europa) a disporre al proprio interno di tutta la catena di sviluppo: dalla modellazione molecolare al prototipo funzionante.
L’attività viene svolta anche con il contributo di vari centri di ricerca pubblici italiani ed internazionali: CNRS Angers (FR), Technical Research Center of Finland (VTT) Oulu (FI), Massachusetts Institute of Technology]] (MIT) Cambridge (US), Università di Milano, Università di Milano-Bicocca, Università di Padova, Politecnico di Milano, CNR-ISOF Bologna, CNR-ISMAC Milano

Materiali fotoattivi e concentratori solari luminescentiModifica

File:CRENC MaterialiFotoattivi.jpg
A partire dal 2008 nei laboratori del Centro Ricerche per le Energie non Convenzionali – Istituto eni Donegani, sono stati individuati alcuni tipi di coloranti capaci di funzionare da convertitori di spettro solare, cioè di aumentare la quantità di energia solare utilizzabile da un sistema fotovoltaico; con questi coloranti sono state realizzate delle lastre fotoattive, attraverso o la deposizione di un film sottile di materiale acrilico contenente i coloranti su lastre di materiale polimerico (per esempio Plexiglas ), oppure la dispersione del colorante all’interno della lastra polimerica.
Se illuminate con luce ultravioletta, non visibile all’occhio umano, queste lastre emettono luce visibile, di colore variabile a seconda del tipo di elemento utilizzato, operando quindi una conversione dello spettro elettromagnetico. Il dispositivo aumenta quindi la frazione di energia solare trasformabile in energia elettrica da un sistema fotovoltaico.
Il 28 novembre 2012 Eni ha inaugurato a Roma la prima pensilina fotovoltaica dimostrativa sviluppata dalle ricerche effettuate presso il Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali di Novara sulla base di una tecnologia innovativa di sfruttamento dell’energia solare che consente di generare energia elettrica attraverso concentratori solari luminescenti.

Fotoproduzione di idrogeno Modifica

CRENC Fotoproduzioneidrogeno

Schema di funzionamento di una cella fotoelettrochimica e di una cella a idrogeno

La produzione di idrogeno per mezzo dell'energia solare (fotoproduzione) è l'altra grande frontiera del solare avanzato. Questa tecnologia può costituire un sistema di immagazzinamento dell'energia solare – per sua natura intermittente. Presso il Centro Ricerche per le Energie non Convenzionali – Istituto Donegani sono stati sintetizzati alcuni materiali, tra cui biossido di titanio e ossido di tungsteno in forma di nanotubi, per la conversione della luce in energia chimica nel ciclo di scissione dell'acqua in idrogeno e ossigeno. La procedura è originale ed è in corso di deposito una domanda di brevetto. Sono stati preparati i componenti (fotoanodo) per la realizzazione di una cella foto-elettrochimica con cui è stata decomposta l'acqua per effetto dell'irraggiamento luminoso producendo ossigeno e idrogeno allo stato gassoso.

Solare TermodinamicoModifica

File:CRENC SchemaImpiantoConcentratingSolarPower.jpg
L’ energia solare può anche essere impiegata per alimentare cicli termodinamici convenzionali (tecnologia CSP, concentrazione solare). La tecnologia CSP più consolidata è quella che utilizza concentratori parabolici lineari. In questo caso si impiegano ampi campi di specchi (che occupano circa 2-3 ettari per ogni MW installato) orientati in modo da focalizzare la luce su opportuni elementi ricevitori in cui è riscaldato un fluido termovettore (es: olio diatermico, ma anche sali fusi, come nel progetto Archimede[13] di Enea). Il fluido cede la sua energia termica producendo vapore acqueo che alimenta un classico ciclo a vapore per la produzione di energia elettrica.
Come per altre fonti rinnovabili, l’energia elettrica prodotta da questi impianti attualmente non risulta economicamente competitiva rispetto a quella proveniente da centrali convenzionali, per cui la ricerca ha come obiettivo primario la riduzione dei costi di produzione del kWh, attraverso l’individuazione di soluzioni originali (per esempio: un collettore parabolico lineare innovativo; tubi ricevitori con nuove geometrie). Nel 2010 è stato realizzato dal Massachusetts Institute of Technology un prototipo in scala di un nuovo collettore parabolico lineare, che permette una significativa riduzione di costo rispetto ai componenti attualmente utilizzati. Inoltre sono stati sperimentati nuovi ricoprimenti selettivi per i tubi ricevitori e nuovi fluidi termo vettori, come miscele di sali fusi basso fondenti o gas.

20 PlusModifica

L'obiettivo del progetto 20 Plus[14], finanziato dalla Unione Europea nell’ambito del Settimo programma quadro[15], è quello di dare un contributo significativo alla diffusione del fotovoltaico, al fine di migliorare la sostenibilità dell'approvvigionamento energetico europeo e di rendere più competitiva l'industria fotovoltaica europea. Per raggiungere tale obiettivo sono in fase di sviluppo celle solari più sottili di quelle attuali. Si ridurrà lo spessore della cella solare dall’attuale 180 micron fino ad un minimo di 50 micron e si aumenterà l’efficienza fino al 20%.
Ciò contribuirà a ridurre sensibilmente i costi di produzione e risparmiare i materiali (Silicio), passando dagli attuali 8 grammi per watt a 3 grammi per watt. Per raggiungere gli obiettivi descritti i partner di questo progetto hanno costituito un consorzio, che include quattro istituti di ricerca leader in Europa, nonché quattro imprese con competenza nel settore delle celle e dei moduli solari.
Il progetto è strutturato in 10 moduli di lavoro che coprono l’intera catena di processo (dal wafer al modulo), nonché il trasferimento in produzione pilota oltre che la valutazione economica e di impatto ambientale.

Solar Downhole UpgradingModifica

File:CRENC ImpiantoCSP-RecuperoOlioPesante.jpg
In relazione alle previsioni di riduzione delle riserve mondiali di olio convenzionale[16], l’industria petrolifera sta sviluppando nuove tecnologie per lo sfruttamento di riserve di greggio non convenzionale[17] (oli pesanti, tar sands, oil shales). A fronte di una notevole disponibilità di tali riserve, il loro sviluppo e produzione risulta ancora tecnologicamente complesso. Per incrementare la produzione di greggio non convenzionale, sono allo studio varie tecnologie come l’iniezione di vapore, la stimolazione termica mediante riscaldamento elettrico da effettuare direttamente nel giacimento, il flussaggio con solventi idrocarburici, l’additivazione di emulsionanti o disperdenti.
In tutti i casi si tratta di ottenere una diminuzione della viscosità del petrolio e conseguentemente una sua maggior mobilità con un incremento potenziale di produttività.
In questo ambito, si sta valutando l’utilizzo dell’ energia solare per produrre il calore necessario a queste operazioni di recupero assistito del petrolio.
Nel progetto Solar Downhole Upgrading[18] viene investigata la possibilità di fornire il calore nel giacimento al fine di ottenere: un aumento della mobilità del greggio e la maturazione del kerogene.

Celle Solari IbrideModifica

File:CRENC SchemaCellaSolareIbrida.jpg
Oltre alle celle fotovoltaiche, organiche e polimeriche (OPVC, organic photovoltaic cell), la ricerca mondiale sta indirizzando i propri sforzi per il superamento dei limiti delle attuali tecnologie fotovoltaiche, anche con le celle ibride.
Le celle solari ibride o “Dye Sensitized Solar Cells” (DSSC’s), conosciute anche come celle Graetzel, dal nome dello scopritore di questi dispositivi (M. Graetzel et al. Nature 1991)[19], generano corrente attraverso l’assorbimento di luce da parte di un colorante, in genere un complesso di un metallo di transizione (rutenio, rame, zinco o altri), adsorbito sulla superficie di un ossido inorganico (per es. TiO2) che funge da foto anodo. L’assorbimento di un fotone provoca il passaggio di un elettrone di una molecola di colorante dal suo stato fondamentale ad uno stato eccitato, da qui può essere iniettato nella banda di conduzione del TiO2 che è depositato su un vetro conduttore (FTO, ossido di stagno, drogato con fluoro) e attraverso un circuito esterno raggiunge il catodo di platino. Sul catodo si rigenera la forma ridotta della coppia redox (iodio/ioduro) e infine il processo si chiude attraverso il passaggio dell’elettrone dalla coppia redox, che è dispersa in un opportuno elettrolita, allo stato fondamentale della molecola di colorante.
Presso il Centro Ricerche sono allo studio nuovi coloranti (senza metalli nobili) e elettroliti (anche solidi) che consentono l’impiego di nuove coppie redox, al fine di ridurre i costi e aumentare la stabilità delle celle ibride.

Sviluppo di tecnologie per la protezione ambientale ed il recupero dei danni inflitti al territorio (Safety and Environment) Modifica

L'abbattimento dell' impatto ambientale delle attività delle società petrolifere costituirà un requisito imprescindibile di sopravvivenza e successo: la tecnologia gioca un ruolo chiave in questa sfida. La grande attenzione verso la protezione dell'ambiente è un tratto che accomuna i paesi produttori e i paesi grandi utilizzatori di energia. Le compagnie petrolifere operano in entrambe queste realtà e sono chiamate a rendere la produzione e l'impiego delle fonti fossili compatibili con la salvaguardia dell'ecosistema dei luoghi in cui operano attraverso l'impiego di comportamenti e operazioni caratterizzati da impronte ambientali minime. Questo impegno è solo il punto di partenza di un cambiamento che richiederà all'industria energetica di sviluppare tecnologie in grado di abbattere, fino a renderlo nullo, il potenziale inquinante delle proprie attività e di recuperare danni inflitti al territorio nel passato.

Le attività del Centro relative alle tematiche ambientali riguardano:

  • la riqualificazione dei terreni impattati mediante essenze vegetali autoctone atte ad estrarre i contaminanti dal suolo, o favorirne la degradazione grazie alla flora batterica della rizosfera, e che nel contempo siano fonte di biomassa o altri vettori energetici (fitoremediation);
  • lo sviluppo di sistemi di trattamento passivo delle acque di falda come le barriere permeabili reattive (PRB) mediante l'impiego di materiali adsorbenti (processo En-Z-Lite) e/o di membrane per nanofiltrazione;
  • la messa a punto di materiali e metodologie per il monitoraggio del livello di inquinamento del suolo e delle acque e del relativo grado di rischio (biodisponibilità e Analisi di Rischio) per promuovere il ricorso alla Natural Attenuation;
  • lo sviluppo di tecnologie elettrocinetiche in situ per la bonifica di suoli contaminati da metalli pesanti;
  • l'applicazione di tecnologie di inertizzazione dei rifiuti industriali basate sulla combustione senza fiamma con ossigeno
  • lo sviluppo di materiali idrofobici (in grado di separare acqua dal petrolio) e di tecnologie per il recupero di spandimenti di greggio in ambienti marini (Oil Spills).

Trattamento acque in situModifica

CRENC TrattamentoAcqueInSitu

Schema di trattamento delle acque inquinate in situ

Le acque derivanti dalla produzione di gas e petrolio e quelle di falda dei megasiti petrolchimici sono caratterizzate dalla presenza di un numero elevato di contaminanti chimici[20]:: per esempio, dispersioni oleose unitamente a soluzioni di composti organici (aromatici, ossigenati, alogenati) ed inorganici (e.g. ioni mercurio, piombo, arsenico). La varietà dei contaminanti e la frequente presenza di acque salmastre, contribuisce alla complessità delle operazioni di trattamento.
Una tecnologia di disinquinamento delle acque dolci è rappresentata dalla realizzazione di barriere sul fronte della falda, accoppiate a tecnologie di tipo pump and treat (P&T) che prevedono l’estrazione delle acque contaminate dal sottosuolo ed il loro trattamento in superficie. Questo tipo di interventi è molto oneroso, soprattutto a causa degli elevati costi operativi dovuti alle operazioni di pompaggio. In alternativa è stato proposto l’impiego di barriere reattive permeabili[21](PRB), inserite direttamente nella falda attraverso pozzi o trincee (vedi Figura). In questo caso, il trattamento avviene direttamente in-situ attraverso l’impiego di materiali porosi in grado di trattenere selettivamente i contaminanti. Questa tecnologia richiede materiali porosi selettivi, dotati di elevata capacità specifica, facilmente rigenerabili una volta saturi e resistenti alle condizioni d’esercizio nel sottosuolo.
Presso il Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali sono stati studiati materiali microporosi, come i silico- alluminati amorfi e cristallini (es. zeoliti). Questi materiali si sono dimostrati molto efficienti, anche rispetto ai carboni attivi, nella rimozione di contaminanti organici a basso peso molecolare e ioni metallici e nella rimozione di oli dispersi.

Recupero di sversamenti di petrolio in mare con barriere superidrofobicheModifica

CRENC SchemaSistemaAntiOilSpill

Sviluppo e sperimentazione di materiali innovativi per assorbire sversamenti di petrolio in acqua

Il problema degli sversamenti di petrolio e idrocarburi in mare (oil spill) esiste dalla nascita della industria petrolifera e i grandi disastri sono stati tradizionalmente legati agli incidenti occorsi al trasporto del greggio con grandi petroliere o al [naufragio di grandi navi]. L’inquinamento diretto da giacimenti offshore è invece venuto alla ribalta recentemente, con l’incidente avvenuto alla [BP nel Golfo del Messico] (60.000-100.000 barili di petrolio disperso in mare, al giorno). La capacità di fronteggiare eventi di una tale portata, e di contenere e mitigare nello stesso tempo gli effetti ambientali che ne derivano, rappresenta una esigenza irrinunciabile dell’industria petrolifera.
Nell’ambito dell’Alleanza eni-MIT[22], è stato sviluppato un materiale innovativo (una “carta assorbente[23]”) che ha mostrato in prove preliminari una grande capacità di assorbimento selettivo[24] di petrolio disperso in acqua e contemporaneamente proprietà percolanti che consentirebbero la separazione dell’olio dall’acqua. Le principali attività del progetto prevedono lo sviluppo di nuovi materiali superidrofobici che presentino alte velocità di percolazione del greggio e sufficiente stabilità chimica e meccanica, per consentire il recupero degli idrocarburi dispersi in mare.

Fito-riqualificazione di siti contaminati da metalli pesanti e da inquinanti organiciModifica

CRENC SchemaFitoRiqualificazioneSiti

Schema del processo di phytoremediation

L' inquinamento dei suoli da parte di sostanze pericolose come i metalli pesanti è un grave problema che si ripercuote pesantemente sulla salute dell’uomo. Poiché i metalli non possono essere degradati, la decontaminazione consiste nella loro rimozione. La phytoremediation, intesa come impiego di piante per la rimozione di inquinanti dall’ambiente, è da tempo considerata una tecnologia molto promettente e sono state identificate numerose specie vegetali accumulatrici di metalli pesanti.
La phytoremediation è una tecnologia ecosostenibile, si applica direttamente in situ, è in grado di trattare ampie superfici contaminate evitando smaltimenti in discarica, può essere applicata a diversi tipi di inquinanti, è generalmente poco costosa, ha un buon impatto sull’opinione pubblica e utilizza l’energia solare. Obiettivo del progetto è la messa a punto di metodi efficaci di fitoestrazione di siti, contaminati principalmente da arsenico e piombo, mediante l’impiego di piante scelte per la loro capacità di estrarre i metalli dal suolo e di accumularli nella porzione aerea della pianta. Per la riuscita del trattamento è fondamentale la biodisponibilità del metallo, ovvero la frazione solubile disponibile per l’assorbimento da parte delle radici. Le prime specie sperimentate, Brassica juncea, Lupinus albus e Helianthus annuus, hanno fornito risultati interessanti. Per rendere la phytoremediation ancora più sostenibile, soprattutto dal punto di vista economico, si sta valutando la possibile trasformazione della biomassa raccolta per scopi energetici.

Bioremediation di suoli contaminati da solventi cloruratiModifica

CRENC SchemaBioremediationSuoliContaminati

Schema del processo di bioremediation di suoli contaminati da solventi clorurati

I solventi clorurati[25] costituiscono una fonte di inquinamento tra le più critiche. Le tecnologie di bonifica disponibili sono spesso poco efficaci e possono generare prodotti di degradazione più tossici dell’inquinante di partenza. Le tecniche di bioremediation, basate sulla degradazione biologica, si pongono come alternativa economicamente efficace, purché nel sito ci sia la presenza di una flora microbica attiva dal punto di vista della dealogenazione.
Nel progetto in corso presso il Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali, vengono applicate tecnologie di genomica ambientale, per determinare la presenza e l’ attività di consorzi batterici naturali, specializzati nella biodegradazione dei solventi clorurati. Nell’ambito della collaborazione Eni–Stanford University[26] si sta progettando un ‘chip’ molecolare che permetterà di valutare presenza ed attività dei geni specializzati nella declorurazione di diversi contaminanti clorurati come 1,2 dicloroetano, percloroetilene, tricloroetilene, dicloroetilene, etc.

Electro Kinetic Remediation TechnologyModifica

File:CRENC SchemaEKRT.jpg
La contaminazione di metalli pesanti, ed in particolare di mercurio, derivati sia dalle attività industriali (impianti cloro-soda), sia dalla attività di estrazione mineraria, è abbastanza diffusa in Italia. Per la bonifica in situ dei suoli contaminati da mercurio, sono potenzialmente di interesse tecnologie elettrochimiche tipo ElectroKinetic Remediation Technology (EKRT). La rimozione elettrocinetica del mercurio presenta comunque delle limitazioni in particolare per quanto concerne la sua mobilizzazione. Le tecnologia prevede di installare degli elettrodi nel terreno e la ricircolazione di una soluzione elettrolitica. Il Hg metallico, immerso nelle linee di corrente generate tra gli elettrodi, tende a ossidarsi, generando ioni Hg2+. Al fine di incrementarne la mobilità presso il Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali sono state valutati diverse soluzione elettrolitiche. La mobilità dello ione Hg2+ ne consente la rimozione dal suolo e la sua concentrazione nella soluzione elettrolitica.

Monitoraggio ambientale Modifica

File:CRENC SchemaDiLavoroMonitoraggioAmbientale.jpg
La concentrazione totale di un contaminante, determinata per estrazione completa ed analisi chimica dei campioni di suoli o sedimenti, porta spesso a sovrastimare la pericolosità di un sito. Nella bonifica dei siti contaminati è di fondamentale importanza la scelta del criterio per determinare i limiti di accettabilità della contaminazione. Gli standard qualitativi di bonifica di un suolo sono fissati per legge e si esegue un’analisi del rischio con obiettivi vicini ai limiti tabellari (in Italia Dlgs 152/06[27]). Tali standard sono di norma molto conservativi.
Sono in corso degli studi per orientare la legislazione verso la valutazione della reale pericolosità dei siti basata sulla biodisponibilità dei contaminanti, valutata tramite test tossicologici. Tuttavia il loro impiego richiede tempi molto lunghi, costi elevati ed è pertanto proponibile, come protocollo standard per effettuare la caratterizzazione di un sito contaminato, solo quando sia noto che una rilevante frazione degli inquinanti è biodisponibile. Recentemente è stato dimostrato in laboratorio che alcuni sistemi di campionamento passivo possono essere utilizzati per valutare le concentrazioni libere, disciolte nell’acqua interstiziale (pore water), per mimare l’accumulo negli organismi viventi.
Al Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali si sta valutando la loro applicazione come sistema di valutazione del grado di contaminazione dei siti, da utilizzare per la valutazione del rischio ambientale. L’obiettivo è lo sviluppo di protocolli che consentano di effettuare la caratterizzazione di siti contaminati attraverso la determinazione della frazione biodisponibile di contaminanti inorganici ed organici presenti nei suoli/sedimenti e dei possibili effetti tossici che questa frazione esplica sugli esseri viventi. I sistemi di campionamento passivo, costituiti da materiali idrofobici, consentono di stimare qualitativamente e quantitativamente la componente di inquinanti organici (idrocarburi, idrocarburi policiclici aromatici, composti clorurati) ed inorganici (cromo, arsenico, mercurio, etc.) presenti nei suoli in forma debolmente legata alla matrice e quindi presumibilmente biodisponibili per gli organismi che vivono in quell’ambiente. Nel progetto vengono utilizzati sistemi quali SPME (solid phase microextraction), PED (polyethylene devices), o da resine a scambio ionico, quali i dispositivi DGT (diffusione molecolare a film sottili) e nanofibre sviluppate presso i laboratori Massachusetts Institute of Technology (progetto eni-MIT), per valutare in situ le concentrazioni liberamente disciolte nella pore water dei composti di interesse. La biodisponibilità, determinata con sistemi di campionamento passivo, potrà permettere di effettuare una caratterizzazione sito specifica utilizzabile per l’analisi del rischio ambientale.

Produzione di biocombustibili da biomasse non edibili (Energy retrieval from Biomass)Modifica

Nel medio-lungo termine eni intende sviluppare processi potenzialmente breakthrough nella produzione di biocarburanti. Secondo la Normativa Europea 2020 e la direttiva sulla Fuel Quality, i biocarburanti dovranno contribuire a fornire un'energia rinnovabile alternativa ai combustibili fossili nel settore dei trasporti, purché prodotti secondo criteri di sostenibilità e non in competizione con il settore alimentare, con quote progressive fino al 2020. L'impiego dei biocarburanti offre vantaggi ambientali legati all'assenza di emissioni inquinanti (zolfo e Idrocarburi policiclici aromatici), minori emissioni di gas serra in un'ottica LCA (Life Cycle Analysis), anche se consente rese energetiche inferiori rispetto ai combustibili fossili. L'attività di R&S di eni è concentrata sulla produzione di biocarburanti con prestazioni elevate – es. biofuel pro diesel[28] con numero di cetano superiore al gasolio tradizionale – e di bio-energia attraverso la conversione di biomasse non edibili. Eni ha sviluppato la tecnologia EcofiningTM , in collaborazione con il partner UOP, che consente la conversione di oli vegetali in Green Diesel, un prodotto di elevata qualità, privo di ossigeno e compatibile con i gasoli di origine petrolifera. È stata completata la progettazione di un'unità industriale da 250 mila tonnellate/anno per la produzione di Green Diesel da olio di soia e/o palma.

Nel campo della produzione e valorizzazione energetica delle biomasse le attività del Centro sono focalizzate sui seguenti temi:

  • conversione di biomasse non edibili in biocombustibili via sintesi di Fischer-Tropsch (biocombustibili di seconda generazione);
  • impiego di microrganismi (lieviti, funghi, batteri e microalghe) per la produzione di bio-carburanti (seconda e terza generazione), anche a partire da biomasse lignino-cellulosiche di scarto, come la componente organica dei rifiuti solidi;
  • individuazione di piante a uso esclusivamente energetico a elevata produttività, al fine di ridurre significativamente il costo della produzione dei biocombustibili e le aree impiegate.

In particolare, i rifiuti solidi di origine organica costituiscono una potenziale biomassa da utilizzare per la produzione di vettori energetici. A questa categoria si possono associare principalmente 4 tipi di rifiuti:la frazione umida derivanti dalla raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani;le potature derivanti dalla manutenzione del verde pubblico (sfalcio); i fanghi prodotti dagli impianti di depurazione delle acque urbane; i rifiuti dell'industria agroalimentare. Con queste biomasse è stato sviluppato, su scala di laboratorio, un processo di liquefazione, abbinato sia ad una crescita di lieviti sulle acque prodotte sia ad uno stadio di upgrading del bio-olio prodotto, che può essere così trasformato in biocarburanti.

Microorganismi per biocarburanti Modifica

File:CRENC MicroorganismiPerBiodiesel.jpg
Per convertire delle biomasse in carburanti per autotrazione è necessaria la riduzione del contenuto di ossigeno che, nel caso dei polisaccaridi, è pari al 50% in peso. Questo processo viene efficientemente realizzato da microrganismi in grado di utilizzare la componente cellulosica e emicellulosica della biomassa, opportunamente trattata per produrre una frazione zuccherina.
Il processo più noto è la fermentazione alcolica per ottenere bioetanolo, principalmente adatto come componente per il pool benzine. Esistono anche microrganismi (per lo più i lieviti “oleaginosi”), che sono in grado di utilizzare gli zuccheri come fonte di nutrimento, immagazzinandoli all’interno della cellula sotto forma di lipidi (trigliceridi di acidi grassi).
I lipidi così ottenuti hanno una distribuzione del tutto analoga a quella degli oli vegetali, in particolare dell’olio di palma, essendo prevalentemente costituiti da catene di acidi grassi C16 saturi e C18 monoinsaturi. Risultano perciò adatti per la produzione di Biodiesel o Green-Diesel, mediante il processo Ecofining[29]TM (tecnologia proprietaria Eni/UOP). In particolare il Green-Diesel è un biocarburante completamente compatibile con i motori attualmente in uso, partendo da substrati rinnovabili e senza alcuna interferenza con il settore alimentare.

Gassificazione di biomasse e sintesi di biocarburanti (Biomass To Liquids)Modifica

File:CRENC SchemaProcessoBTL.jpg
La trasformazione di biomasse ligno-cellulosiche in carburanti liquidi, può essere realizzata anche attraverso il trattamento termico della stessa, in presenza di ossigeno, in modo da produrre una miscela di monossido di carbonio (CO) e idrogeno (H2). Questa miscela, comunemente chiamata gas di sintesi (syngas) può essere trasformata in idrocarburi attraverso la sintesi di Fischer-Tropsch. Dalla miscela di idrocarburi liquidi così ottenuta è possibile ricavare un biodiesel di seconda generazione di qualità elevatissima. L’intero processo viene comunemente indicato BTL.
Il progetto sviluppato presso l’Istituto Donegani ha l’ obiettivo di integrare la tecnologia di Fischer-Tropsch già sviluppata da eni[30] in collaborazione con l'Institut Francais du Petrole e Axens nell’ambito del processo per la trasformazione di gas naturale in carburanti liquidi[31] (GTL) . Sono stati prodotti degli studi di fattibilità, in collaborazione anche con partners europei (tra cui la partecipazione al progetto europeo CHRISGAS[32]), per un impianto di produzione di carburante (tagli diesel e nafta). E' stato costruito un impianto di gassificazione su scala di laboratorio, per la messa a punto di un processo in grado di produrre syngas con più elevato rapporto idrogeno/CO, più adatto per la successiva sintesi di Fischer-Tropsch. Inoltre, è stato costruito un secondo impianto su scala di laboratorio per test sui catalizzatori di Fischer-Tropsch.

Piante ad uso energeticoModifica

File:CRENC SchemaBiomasseAdUsoEnergetico.jpg
Con il termine biomassa ad uso energetico si intende ogni sostanza organica di origine vegetale o animale, da cui sia possibile ottenere energia utilizzabile attraverso particolari processi di trasformazione (termochimica, biochimica, ecc.). Sono comprese nelle biomasse i prodotti diretti o indiretti (residui) del settore agro-forestale, alimentare e zootecnico, inclusi gli scarti dei consumi finali (rifiuti urbani). Di particolare interesse sono le filiere di trasformazione dell’energia contenuta nella biomassa in biocarburanti (quali il biodiesel o il bioetanolo) o biocombustibili (biolio, biogas, ecc.). Tra questi, i biocarburanti di 2a generazione (quali l’etanolo da ligno-cellulosa, i biofuels da processi BtL (Biomass-to-Liquids), ecc.) sono oggetto di intensa attività di sviluppo perché hanno il vantaggio di offrire la minima sovrapposizione con la catena alimentare, il minimo sfruttamento dei suoli e la massima potenzialità di riduzione delle emissioni, come suggerito dalle Direttive della Comunità Europea sulle Energie Rinnovabili del 2009. Lo sviluppo di tecnologie energeticamente efficienti per la produzione ed il consumo di biocarburanti è uno degli strumenti più efficaci con cui la Comunità Europea può ridurre la sua dipendenza dalle importazioni di petrolio nel settore dei trasporti e ridurre le emissioni di CO2 e dei gas ad effetto serra (GHG) da fonti di energia non rinnovabile.
Tra le biomasse, particolarmente adatte sono le piante da colture dedicate all’esclusivo uso energetico che presuppongono la selezione delle specie migliori al fine di massimizzare la resa energetica e l’efficienza del ciclo produttivo. Tuttavia, la produzione e l’uso su vasta scala delle biomasse vegetali come fonti energetiche alternative può determinare una serie d’impatti ambientali che dovrebbero essere attentamente valutati.
L’analisi del ciclo di vita “Life Cycle Assessement” (LCA) permette di confrontare i processi di produzione e trasformazione nel loro complesso e di valutarne la relativa sostenibilità. L’applicazione dell’analisi LCA al ciclo di vita dei biocarburanti include sia la coltivazione ed il trattamento delle materie prime (biomasse) sia la produzione, il trasporto, la distribuzione e l'uso del biocarburante da esse derivato. Le informazioni relative alle biomasse, ai biocarburanti ed ai relativi processi di trasformazione sono state confluite selettivamente in una banca dati denominata GreenEnergy, accessibile sul portale aziendale Collaboration.eni.it[33].
La banca dati ha lo scopo di fornire una piattaforma informativa e concettuale per la valutazione delle filiere di produzione ed utilizzo di un biocarburante (o anche per l’integrazione delle diverse fasi di un processo di produzione) mediante il confronto dei bilanci ambientali, energetici ed economici. Il progressivo aggiornamento della banca dati contribuisce a supportare lo sviluppo di una filiera di trasformazione verso le soluzioni più opportune anche attraverso l’individuazione di tecnologie e approcci concettuali nuovi ed emergenti.

Valorizzazione dei rifiuti ad uso energeticoModifica

CRENC BioOlioDaRifiuti

Schema di conversione di rifiuti organici in Bio olio

I rifiuti solidi di origine organica sono una fonte di biomassa da utilizzare per la produzione di vettori energetici[34]. A questa categoria si possono associare principalmente:
    • la frazione umida derivanti dalla raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani;
    • le potature derivanti dalla manutenzione di parchi e giardini (sfalcio);
    • i fanghi prodotti dagli impianti di depurazione delle acque urbane;
    • i rifiuti dell’industria agro-alimentare.
La caratteristica principale di queste biomasse è l’elevato contenuto di acqua, che può arrivare fino al 60 al 70 % per esempio nei fanghi e nella frazione umida dei rifiuti domestici. Attualmente la maggior parte di questi materiali viene smaltita in discarica o, nei casi più virtuosi, inviata ad impianti di digestione anaerobica, compostaggio, o termovalorizzazione, previa rimozione dell’acqua per essiccamento.
Presso il Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali di Novara è stato messo a punto un processo[5] per produrre vettori energetici da questa tipologia di rifiuti[35].
Il primo stadio del processo consiste in un trattamento termochimico (liquefazione), ovvero la conversione della biomassa in presenza di una fase liquida (generalmente l'acqua costitutiva). Questo stadio ha lo scopo di produrre una fase organica (bio-olio) in cui viene concentrato il contenuto di carbonio presente nella biomassa di partenza. La fase acquosa ottenuta dalla liquefazione, contiene ancora una quota di organico disciolto. Questa fase viene pertanto valorizzata attraverso una fermentazione con microrganismi (es. lieviti oleaginosi), ottenendo la diminuzione del contenuto di organico disciolto nelle acque e la produzione di una nuova quota di biomassa da riciclare nella sezione di liquefazione, con conseguente aumento delle rese del processo. Il bio-olio viene infine trattato e raffinato per ricavare biocarburanti per autotrazione. Gli obiettivi principali dello sviluppo del processo di upgrading (hydrotreating) del bio-olio a dare biocarburanti sono: la rimozione della quota di eteroatomi ancora presenti nel bio-olio, la massimizzazione della resa a prodotti liquidi idrocarburici e la corrispondenza alle specifiche per i combustibili per autotrazione.
Il processo di trasformazione dei rifiuti in biocarburante è particolarmente interessante in quanto:
    • utilizza una materia prima di scarto, per la quale esiste già una filiera di raccolta e offrendo una soluzione alternativa e virtuosa alla gestione dei rifiuti/fanghi delle aree urbane;
    • elimina i costi di un essiccamento della biomassa;
    • porta a produrre un bio-olio con elevato potere calorifico (circa 35 MJ/Kg);
    • ha una resa energetica superiore rispetto alla valorizzazione dei rifiuti a biogas (circa 70-80% rispetto a circa 40%).

StoriaModifica

File:Centro Ricerche per le Energie Non Convenzionali - Istituto eni Donegani.jpg

Le origini negli anni '20Modifica

File:CRENC ImpiantoFauserProduzioneAmmoniaca.jpg

La Società Elettrochimica Novarese nasce nel maggio 1921, grazie all'iniziativa di Giacomo Fauser e Guido Donegani e, subito dopo (inizio 1922), viene realizzato il primo laboratorio di ricerca all'interno dello stesso stabilimento. Nel novembre 1934 è inaugurato in un nuovo edifico, esterno all'azienda, il "Laboratorio di Ricerche di Chimica Inorganica". La massiccia struttura tutt'oggi esistente, è un significativo esempio di archeologia industriale. Nel luglio 1941 nasce infine l'Istituto di Chimica (intitolato in seguito a Guido Donegani), l'espressione più significativa del credo "ricerca e innovazione" condiviso da Fauser e Donegani. Anche durante la seconda guerra mondiale, Fauser continuò le sue ricerche sull'idrogenazione dei combustibili (scarseggianti in periodo bellico), mentre altri studiosi si indirizzarono verso nuovi processi farmaceutici, verso la creazione di nuovi coloranti, pigmenti, nuove leghe e l'adattamento del processo DuPont sul nylon, di cui la Montecatini aveva comprato i brevetti dall'azienda statunitense. Questi studi porteranno poi allo sviluppo della produzione del nylon e al grande successo di questo materiale, prodotto nel dopoguerra negli stabilimenti Rhodiatoce (Montecatini) di Pallanza.

A Novara nel 1934Modifica

Il 26 maggio 1921 l'ingegner Guido Donegani , Presidente della Montecatini, si reca a Novara su segnalazione dal senatore Ettore Conti per incontrare il giovane inventore Novarese Giacomo Fauser. Alle Fonderie Fauser si informa su tutti i dati pratici, esamina la torretta sperimentale, calcola il costo eventuale di un quintale di solfato di ammonio ricavato con quel procedimento e decide. Il 31 maggio 1921 nasce la Società Elettrochimica Novarese, con sede a Milano e stabilimento a Novara.

Nello stabilimento si allestisce un'unità semi-industriale a ciclo continuo, con produzione prevista di circa 100 kg di ammoniaca al giorno.

Il 13 novembre 1934 si inaugura a Novara il Laboratorio di Ricerca di Chimica Inorganica, moderno centro attrezzato dalla Montecatini e diretto dagli ingegneri Dino Maveri e Gerlando Marullo. Fauser vi opera in autonomia nei suoi settori tradizionali ma con l'incarico di supervisionare anche le ricerche in nuovi settori.

Nel 1935 Fauser comincia ad interessarsi alla nascente petrolchimica italiana e l'anno successivo convince il regime a fondare l'A.N.I.C. (Azienda Nazionale Idrogenazione Combustibili), costituita al 50% dalla Montecatini e al 50% dallo Stato, per la produzione di benzina e lubrificanti tramite l'idrogenazione sotto pressione degli scadenti petroli asfaltici albanesi.

La sede è a Milano, il laboratorio a Novara, presso quello di Ricerca per la Chimica Inorganica, e Fauser è il responsabile della ricerca. Dai nuovi studi nascono nel 1938 le raffinerie petrolifere A.N.I.C. di Bari e Livorno.

Durante la guerra Modifica

Nel 1941 a Novara entra in funzione, in sordina a causa della guerra, un nuovo Istituto, contiguo al centro di ricerche A.N.I.C. Lo fa costruire Donegani, sempre più convinto assertore della necessità della ricerca come strumento primario per competere con i colossi chimici mondiali. Alla morte di Donegani, nel 1947, l'Istituto ne assumerà il nome ed è all'Istituto Guido Donegani che Fauser resterà a lavorare per il resto della sua vita.

Le scoperte del dopoguerraModifica

File:CRENC GiulioNattaNobelChimica.jpg

Nel 1954, dalla collaborazione fra Politecnico di Milano e Montecatini nasce il Polipropilene Isotattico, ad opera di Giulio Natta – premio Nobel per la chimica.

Tra 1945 e 1971 Fauser porta a compimento il maggior numero delle sue realizzazioni industriali, 365 impianti sparsi tra l'Italia e altri 31 Paesi del mondo, riceve prestigiosi riconoscimenti e mette a punto gli originali procedimenti per la produzione dell'etilene e dell'acetilene, basilari nella petrolchimica.

Gli anni '60 e l'ingresso nella MontedisonModifica

File:CRENC NattaCollaboratori.jpg

Dopo il conflitto mondiale, le attività di ricerca del laboratorio continuarono grazie soprattutto alla fama di Fauser, che inventò la produzione di idrogeno per gassificazione della nafta e dal metano, la produzione di acetilene per cracking da metano e da gasolio, e minimizzò i costi di sintesi di ammoniaca e urea. Altro importante ambito di ricerca fu quello dei catalizzatori per processi chimici e petrolchimici, settore che verrà poi separato dall'istituto per formare una società autonoma. In concomitanza con le scoperte di Giulio Natta nel settore dei polimeri i [le ricerche di Natta portarono all'invenzione rivoluzionaria del polipropilene isotattico, materia plastica diffusasi poi in tutto il mondo], nell'istituto Donegani ci si indirizzò verso lo sviluppo di polimerazzazioni di olefine e poliolefine per elastomeri, poliuretani e polivinileteri. Nel 1966, con la fusione tra Montecatini ed Edison, nacque la nuova società Montecatini Edison S.p.A. (abbreviata nel 1969 in Montedison), nella quale l'istituto entrò a far parte.

Gli anni '70 e '80Modifica

Nonostante la crisi che colpì il settore chimico italiano e, in modo particolare il gruppo Montedison, l'istituto proseguì nella sua opera di ricerca nei settori della farmaceutica, dell'agricoltura (sviluppo di nuovi insetticidi) e in molti altri campi legati al mondo chimico. Nel 1988 la Montedison conferirà l'istituto alla neonata società Enimont, joint-venture tra ENI e Montedison. Durante il periodo Enimont, l'istituto prese il nome di Centro di Ricerca Corporate e iniziò nuove ricerche in ambiti altamente tecnologici. In seguito però allo scandalo tangenti relative alla vicenda Enimont, nel 1991, le attività passeranno interamente sotto il controllo dell'EniChem, che ripristinò la vecchia denominazione dell'istituto.

Il conferimento a EnimontModifica

Nel 1988 la Montedison conferirà l'istituto alla neonata società Enimont, joint-venture tra ENI e Montedison. Durante il periodo Enimont, l'istituto prese il nome di Centro di Ricerca Corporate e iniziò nuove ricerche in ambiti altamente tecnologici. In seguito però allo scandalo e al fallimento di Enimont, nel 1991, le attività passeranno interamente sotto il controllo dell'EniChem, che ripristinò la vecchia denominazione dell'istituto.

Il periodo ENIModifica

Fino al 2002 l'istituto fu parte integrante dell'EniChem (settore ricerche) quando, in seguito ad una profonda riorganizzazione del gruppo ENI, molte attività vennero conferite alla nuova società Polimeri Europa (sempre dell'ENI), tra cui anche l'Istituto Donegani. Nel corso del 2003 è però emerso che Polimeri Europa non aveva temi di ricerca tali da coinvolgere l'intero centro di ricerche. La capogruppo ENI venne quindi maggiormente coinvolta nella gestione dell'istituto tanto che, nel 2006, è entrato a far parte direttamente di EniTecnologie, la società di ricerca del gruppo ENI, divenendo un importante centro di ricerca nel settore del petrolio e del gas. Dal 2007 passa sotto il controllo di Eni Corporate, prendendo la denominazione di Centro Ricerche per le Energie non Convenzionali - Istituto Eni Donegani, spostando gran parte delle risorse su progetti come lo sviluppo di celle solari fotovoltaiche costituite da materiali organici, di celle solari ibride la fotoproduzione di idrogeno, i biocarburanti e le tecnologie per la protezione dell'ambiente.

Collaborazioni internazionaliModifica

Sono attive le seguenti collaborazioni accademiche:

  • CNR – ISMAC (Milano)
  • CNR – ISOF (Bologna)
  • CNR – ICTP (Catania)
  • CNR – ISE (Pisa)
  • Politecnico di Milano
  • Università di Milano
  • Università di Milano Bicocca
  • Politecnico di Torino
  • Università del Piemonte Orientale
  • Università La Sapienza (Roma)
  • Università di Padova
  • Università di Pavia
  • Università dell' Aquila
  • Consorzio Ferrara Ricerche
  • LENS (Firenze)
  • Universitè d'Angers (FR)
  • Massachussets Institute of Technology (USA)

Le principali collaborazioni per Progetti Europei:

  • Università Johannes Kepler - Linz (AT)
  • Università di Åbo (FI)
  • Technion Haifa (IL)
  • Università di Belgrado (XS)
  • Sincrotrone Trieste (IT)
  • Thetis (IT)
  • Università di Cagliari (IT)
  • University College London (UK)
  • Università di Patrasso (GR)
  • Accademia delle Scienze Praga (CZ)
  • ENEA (IT)
  • INSTM (IT)
  • CNRS (FR)
  • Università di Bucarest (RO)
  • Università di Eindhoven (NL)
  • IMEC (BE)
  • Università di Bologna (IT)
  • MiddleEast Technical University (TR)
  • Universidad de Valencia (ES)

Approfondimenti Modifica

Collegamenti esterni Modifica

Bibliografia Modifica

Si riporta di seguito una selezione di alcuni libri interessanti che testimoniano la storia del Centro Ricerche, da non intendersi come "fonti" di questa pagina o "autorità", ma per approfondimento e confronto.

  • Placido Scaglione, Il contributo di Giacomo Fauser e dei centri di ricerca di Novara alla nascita e allo sviluppo dell’ industria chimica Italiana[36], Edito da Istituto Geografico De Agostini, Novara, 2000
  • Autori Vari, Giacomo Fauser nel centenario della Nascita Magazine RICHMAC, Anno V – N. 6 - Novembre-Dicembre 1992
  • Autori Vari, L’isituto di Ricerche “Guido Donegani””[37] La Chimica e L’Industria, Anno XXXII, n. 11,1950, pag. 542-544
  • Carlo Perego, La nascita della petrolchimica nell’area lombarda[38], Atti del Convegno “Centenario Società Chimica Italiana”, 2009, Milano, pag. 68-82
  • P.P. Saviotti, L. Simoni, V. Zamagni, L’Istituto Guido Donegani di Novara – Storia delle ricerche dall’ammoniaca ai nuovi materiali[39]Ristampa anastatica di Dall’ammoniaca ai nuovi materiali[40], il Mulino, Bologna 1991 - Edito da: Interlinea, Novara 2000
  • Fabio Garbassi Trent'anni al Donegani. Come fare (e disfare) la ricerca scientifica in italia Edito da: Lampidiluce , 2006[41]

Note Modifica

  1. http://mag.wired.it/rivista/storie/fratello-sole-e-sorella-chimica.html
  2. http://www.eni.com/eni-award/ita/riconoscimenti-2009.shtml
  3. http://www.convegnonazionaleinnovazione.it/edizione-2009/
  4. http://www.eni.com/it_IT/media/news/06-05-2010-premio-masi.shtml
  5. 5,0 5,1 http://www.eni.com/eni-award/ita/riconoscimenti-2011.shtml
  6. http://www.convegnonazionaleinnovazione.it/il-premio/i-premiati/
  7. http://www.sci2011.unisalento.it/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=15&Itemid=36
  8. http://www.chimind.it/modules.php?name=News&file=article&sid=12
  9. http://www.quirinale.it/elementi/Continua.aspx?tipo=Foto&key=23940
  10. http://www.eni.com/it_IT/innovazione-tecnologia/programma-awp/programma-awp.shtml
  11. http://www.eni.com/it_IT/innovazione-tecnologia/piattaforme-tecnologiche/disruptive-frontier-solar-energy/disruptive-frontier-solar-energy.shtml
  12. [1]
  13. http://titano.sede.enea.it/Stampa/skin2col.php?page=eneaperdettagliofigli&id=22
  14. http://www.20plus-pv.eu/cms/
  15. http://europa.eu/legislation_summaries/energy/european_energy_policy/i23022_it.htm
  16. http://www.eniscuola.net/it/energia/contenuti/petrolio/left/idrocarburi-non-convenzionali/le-riserve-non-convenzionali/
  17. http://www.treccani.it/export/sites/default/Portale/sito/altre_aree/Tecnologia_e_Scienze_applicate/enciclopedia/italiano_vol_3/019-056_ita.pdf
  18. http://prometeo.sif.it/papers/?pid=gdf0722
  19. http://www.nature.com/nature/journal/v353/n6346/abs/353737a0.html
  20. http://www.bono.it/minisiti/prodotti/prodotto.asp?idcompany=&prodpassata=pwtprodba&lingua=it&unit=ba
  21. http://cdm.unimo.it/home/dimec/teggi.sergio/910-BRP.pdf
  22. http://www.upi.com/Business_News/Energy-Resources/2010/10/19/ENI-MIT-team-up-on-oil-spill-responses/UPI-53621287490820/
  23. http://www.greenme.it/informarsi/ambiente/3290-oil-spill-eni-e-mit-insieme-per-il-contenimento-e-la-pulizia-degli-sversamenti-di-petrolio-
  24. http://web.mit.edu/mitei/news/spotlights/remediation-tech.html
  25. http://serwebdicma.ing.unibo.it/frascari/Cometab%20aerobico%20Frascari%20mar%2009.pdf
  26. http://www.eni.com/it_IT/media/note-stampa/2011/2011-02-17-eni-stanford-university-firmano-partnership.shtml
  27. http://www.camera.it/parlam/leggi/deleghe/06152dl.htm
  28. http://www.eni.com/it_IT/innovazione-tecnologia/piattaforme-tecnologiche/biofuel-biomasse/biofuel-biomasse.shtml
  29. http://www.transdolomites.eu/wp-content/uploads/ENI-Ecofining-pdf.pdf
  30. http://www.eni.com/en_IT/media/press-releases/2001/11/Eni_and_IFP_Inaugurate_an_Expe_05.11.2001.shtml?menu2=media-archive&menu3=press-releases
  31. http://www.axens.net/product/technology-licensing/10101/gasel.html
  32. http://lnu.se/polopoly_fs/1.35418!overview.pdf
  33. http://collaboration.eni.it/
  34. http://www.energoclub.it/doceboCms/page/49/Bio_energia.html
  35. http://www.daonline.info/archivio/22/pagine/art8_riqua.php
  36. http://novara.rotary-2030.it/pubblicazioni.php
  37. http://www.soc.chim.it/it/riviste/chimica_industria
  38. http://www.fast.mi.it/cent2.pdf
  39. http://books.google.it/books?id=NVMcAAAACAAJ&dq=L%E2%80%99Istituto+Guido+Donegani+di+Novara+%E2%80%93+Storia+delle+ricerche+dall%E2%80%99ammoniaca+ai+nuovi+materiali&hl=it&sa=X&ei=1kU5T5nGNIrT0QWqgJWwAg&ved=0CDIQ6AEwAA
  40. http://books.google.it/books/about/Dall_ammoniaca_ai_nuovi_materiali.html?id=RumJAAAACAAJ&redir_esc=y
  41. http://books.google.it/books?id=w5TSX6KkCb8C&printsec=frontcover&hl=it&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false

Fonti Modifica



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