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## Tour
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tour.name = ENEA Casaccia
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Button_062AF830_1140_E215_418D_D2FC11B12C47.label = INIZIA LA VISITA
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### Dropdown
DropDown_ACF29836_BA32_EB82_41DE_22D4112FB9BF.label = LABORATORIO CELLE A OSSIDI SOLIDI
DropDown_C88D4F9E_E21A_F705_41E1_89E3E3AA6873.label = LABORATORIO BIOTECNOLOGIE
DropDown_C88DAF9E_E21A_F705_41CE_EA8BEAC5AA96.label = IMPIANTO PROVA COLLETTORI SOLARI
### Multiline Text
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ENEA
Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo economico sostenibile
Centro Ricerche Casaccia
Il Centro Ricerche Casaccia è il più grande Centro di Ricerca dell’ENEA. Si estende su una superficie di circa 90 ettari, dove si trovano 190 edifici destinati a uffici, laboratori, impianti e infrastrutture di servizio. Il nome deriva dalla fattoria “La Casaccia” attorno alla quale sorsero, nel 1959, i primi laboratori in cui operavano poche decine di ricercatori, che hanno costituito il nucleo originario di quella che è oggi una delle principali strutture di ricerca in Italia, nei settori energetici e ambientali. Oggi vi lavorano oltre un migliaio di persone impegnate in attività di ricerca, sviluppo, applicazione e trasferimento di tecnologie innovative.
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ENEA
Centro Ricerche Casaccia
Il Centro Ricerche Casaccia è il più grande Centro di Ricerca dell’ENEA. Si estende su una superficie di circa 90 ettari, dove si trovano 190 edifici destinati a uffici, laboratori, impianti e infrastrutture di servizio. Il nome deriva dalla fattoria “La Casaccia” attorno alla quale sorsero, nel 1959, i primi laboratori in cui operavano poche decine di ricercatori, che hanno costituito il nucleo originario di quella che è oggi una delle principali strutture di ricerca in Italia, nei settori energetici e ambientali. Oggi vi lavorano oltre un migliaio di persone impegnate in attività di ricerca, sviluppo, applicazione e trasferimento di tecnologie innovative.
Per saperne di più:
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LOREM IPSUM
DOLOR SIT AMET
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LOREM IPSUM
DOLOR SIT AMET
JOHN DOE
LICENSED REAL ESTATE SALESPERSON
Tlf.: +11 111 111 111
jhondoe@realestate.com
www.loremipsum.com
Mauris aliquet neque quis libero consequat vestibulum. Donec lacinia consequat dolor viverra sagittis. Praesent consequat porttitor risus, eu condimentum nunc. Proin et velit ac sapien luctus efficitur egestas ac augue. Nunc dictum, augue eget eleifend interdum, quam libero imperdiet lectus, vel scelerisque turpis lectus vel ligula. Duis a porta sem. Maecenas sollicitudin nunc id risus fringilla, a pharetra orci iaculis. Aliquam turpis ligula, tincidunt sit amet consequat ac, imperdiet non dolor.
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Questo è il banco di prova dedicato alle celle singole ad ossidi solidi, qui, la cella viene studiata e testata dal ricercatore, in diverse condizioni operative.
Per mantenere la temperatura idonea per il corretto funzionamento della cella (da 600 a 1000°C), essa viene collocata in un forno, che viene poi chiuso con una serie di mattoncini refrattari che permettono di mantenere il calore. Sopra il forno viene applicato un sistema di compressione, immagine (A), che ha la funzione di comprimere le varie parti dell’housing evitando le fuoriuscite di gas. Inoltre la stazione di prova si compone di diversi sistemi di misura e controllo per monitorare i vari parametri operativi nel tempo, quali ad esempio il comando elettronico del forno ed i comandi dei flussimetri per la gestione delle portate di gas che alimentano gli elettrodi, rispettivamente immagine (B) ed immagine (C).
Questa parte del laboratorio è dedicata allo studio e alla caratterizzazione di celle con una superficie attiva molto piccola chiamate in italiano “celle bottone”, immagine (A). Queste celle per poter lavorare correttamente devono essere inserite all’interno di un housing cilindrico di allumina, collocato all’ interno di un forno che, similmente a quanto visto per il banco di prova per le celle singole, consente una temperatura idonea al loro corretto funzionamento. Il banco è corredato di strumenti per la misura e il controllo delle condizioni operative, come ad esempio regolatori di flusso che regolano la portata di gas che alimenta la cella, immagine (B).
Ci troviamo nel laboratorio Celle a Ossidi Solidi dell’ENEA Casaccia. La principale attività condotta dal laboratorio è testare e caratterizzare queste celle in diverse condizioni operative sia quando esse lavorano in modalità cella a combustibile per la produzione di energia elettrica, sia quando esse lavorano come elettrolizzatori per la produzione d’Idrogeno.
Entra per scoprire il mondo delle celle a combustibile ad ossidi solidi e le attività del laboratorio!
Caratterizzare una cella significa andare ad esaminare determinati parametri rispetto a degli standard per valutarne lo stato di salute e il corretto funzionamento. La caratterizzazione che viene effettuata nel laboratorio è detta “in-operando”, cioè avviene quando la cella sta lavorando all’interno del banco di lavoro. Le principali tecniche utilizzate nel laboratorio sono:
La Spettroscopia d’Impedenza Elettrochimica (EIS): viene effettuata tramite strumenti specifici, quali un analizzatore di risposta in frequenza (FRA) e un’interfaccia elettrochimica. Tramite questa tecnica si ottengono dei grafici chiamati «spettri d’impedenza» dove sono riportati tutti i processi chimico-fisici che avvengono negli elementi “elettrochimicamente attivi” della cella.
La Curva di polarizzazione (detta anche curva IV): viene effettuata tramite degli strumenti specifici che si trovano all’interno del banco di prova, quali il carico elettronico e l’alimentatore. Consente di valutare l’efficienza della cella, mettendo in relazione la tensione della cella con la densità di corrente.
Analisi Gascromatografica: tecnica che avviene tramite l’utilizzo di uno strumento chiamato Gascromatografo che separa e quantifica gli elementi delle miscele di gas in uscita dalla cella a combustibile. Questa analisi è importante per capire se le reazioni all’interno della cella stanno avvenendo o meno e quindi è un indice di salute della cella stessa.
Questo è il banco di prova dedicato alle celle singole ad ossidi solidi, qui, la cella viene studiata e testata dal ricercatore, in diverse condizioni operative.
Per mantenere la temperatura idonea per il corretto funzionamento della cella (da 600 a 1000°C), essa viene collocata in un forno, che viene poi chiuso con una serie di mattoncini refrattari che permettono di mantenere il calore. Sopra il forno viene applicato un sistema di compressione, immagine (A), che ha la funzione di comprimere le varie parti dell’housing evitando le fuoriuscite di gas. Inoltre la stazione di prova si compone di diversi sistemi di misura e controllo per monitorare i vari parametri operativi nel tempo, quali ad esempio il comando elettronico del forno ed i comandi dei flussimetri per la gestione delle portate di gas che alimentano gli elettrodi, rispettivamente immagine (B) ed immagine (C).
Questa parte del laboratorio è dedicata allo studio e alla caratterizzazione di celle con una superficie attiva molto piccola chiamate in italiano “celle bottone”, immagine (A). Queste celle per poter lavorare correttamente devono essere inserite all’interno di un housing cilindrico di allumina, collocato all’ interno di un forno che, similmente a quanto visto per il banco di prova per le celle singole, consente una temperatura idonea al loro corretto funzionamento. Il banco è corredato di strumenti per la misura e il controllo delle condizioni operative, come ad esempio regolatori di flusso che regolano la portata di gas che alimenta la cella, immagine (B).
Caratterizzare una cella significa andare ad esaminare determinati parametri rispetto a degli standard per valutarne lo stato di salute e il corretto funzionamento. La caratterizzazione che viene effettuata nel laboratorio è detta “in-operando”, cioè avviene quando la cella sta lavorando all’interno del banco di lavoro. Le principali tecniche utilizzate nel laboratorio sono:
La Spettroscopia d’Impedenza Elettrochimica (EIS): viene effettuata tramite strumenti specifici, quali un analizzatore di risposta in frequenza (FRA) e un’interfaccia elettrochimica. Tramite questa tecnica si ottengono dei grafici chiamati «spettri d’impedenza» dove sono riportati tutti i processi chimico-fisici che avvengono negli elementi “elettrochimicamente attivi” della cella.
La Curva di polarizzazione (detta anche curva IV): viene effettuata tramite degli strumenti specifici che si trovano all’interno del banco di prova, quali il carico elettronico e l’alimentatore. Consente di valutare l’efficienza della cella, mettendo in relazione la tensione della cella con la densità di corrente.
Analisi Gascromatografica: tecnica che avviene tramite l’utilizzo di uno strumento chiamato Gascromatografo che separa e quantifica gli elementi delle miscele di gas in uscita dalla cella a combustibile. Questa analisi è importante per capire se le reazioni all’interno della cella stanno avvenendo o meno e quindi è un indice di salute della cella stessa.
Ci troviamo nel laboratorio Celle a Ossidi Solidi dell’ENEA Casaccia. La principale attività condotta dal laboratorio è testare e caratterizzare queste celle in diverse condizioni operative sia quando esse lavorano in modalità cella a combustibile per la produzione di energia elettrica, sia quando esse lavorano come elettrolizzatori per la produzione d’Idrogeno.
Entra per scoprire il mondo delle celle a combustibile ad ossidi solidi e le attività del laboratorio!
Le micro-greens sono definite come piante edibili nei primi stadi dello sviluppo dalla germinazione del seme fino allo sviluppo delle prime foglie vere. In questa fase di crescita, le micro-greens accumulano moltissime sostanze bioattive e rappresentano un complemento notevole di vitamine e di altre molecole nutraceutiche alla dieta giornaliera. In questo tipo di ricerca si studiano le condizioni fisiologiche migliori per ottenere il massimo accumulo di queste molecole. Le micro-greens sono anche studiate come le piante più adatte per un orto extraterrestre in moduli ‘biorigererativi' di supporto alla vita nello spazio.
Le condizioni di allevamento implicano l’irraggiamento con luce LED che possono variare nella formulazione di diverse lunghezze d’onda, ai fini di ottenere le migliori performances delle specie in esame.
Il campo solare è composto da 50 m2 di pannelli solari termici del tipo a “tubi evacuati”, cioè all’interno dei quali è stato fatto il vuoto, di produzione nazionale, capaci di erogare una portata di acqua calda di circa 4500 litri/ora a 90°C.
L’acqua calda prodotta dai pannelli viene utilizzata da una speciale macchina per il condizionamento dell’aria (chiller ad assorbimento) per il necessario raffreddamento di due degli otto moduli di coltivazione della serra, mentre i rimanenti sei sono raffreddati da una normale macchina condizionatrice elettrica.
In caso di tempo nuvoloso oppure durante la notte, il riscaldamento solare viene aiutato da una caldaia murale.
La Nicotiana benthamiana appartiene al genere botanico del tabacco coltivato e rappresenta la pianta di elezione per la produzione di molecole di interesse farmaceutico (Pianta Bio-fabbrica). In particolare, le piante oggetto della foto sono state ‘programmate’ per produrre anticorpi neutralizzanti contro il Virus SARS-CoV-2.
Le piante riescono a produrre quantità di anticorpo comparabili con quelle ottenute da colture cellulari animali, abbattendo in maniera significativa i costi di produzione del farmaco.
La luce per la fotosintesi delle piante è ottenuta mediante irraggiamento con luci LED con appropriate lunghezze d’onda.
Questo è il percorso di accesso agli 8 moduli di allevamento della serra.
L’ambiente serra è un area a contenimento ed è dotato di pressione negativa, oltre ad avere un sistema di filtrazione dell’aria, in modo da garantire il perfetto isolamento del materiale biologico allevato all’interno.
Un impianto di purificazione dell’acqua garantisce la fornitura di acqua pura a cui vengono poi aggiunti nella giusta concentrazione tutti gli elementi nutritivi necessari alla crescita delle piante.
L’impianto risponde a tutti i requisiti di sicurezza compreso il sistema antincendio.
Sotto la pensilina è posizionato il chiller ad assorbimento, una particolare macchina frigorifera che non utilizza energia elettrica per il suo funzionamento ma calore sotto forma di acqua calda tra 75 e 95°C.
Il suo principio di funzionamento è infatti basato sull’ ebollizione di un fluido refrigerante sotto vuoto invece che sulla compressione di vapori come nelle usuali macchine condizionatrici elettriche.
Il modello impiegato, di produzione giapponese, produce circa 3000 litri/ora di acqua a 6-7°C da inviare alla serra.
Zona di vestizione con camici monouso per gli utilizzatori che è dotata anche di consolle per il controllo e la gestione dei parametri ambientali della serra e dei moduli. Tutti i parametri ambientali interni ed esterni vengono mostrati su un display per immediata conoscenza degli utilizzatori. La zona è anche dotata di un piccolo laboratorio per la preparazione dei campioni biologici e per le prime operazioni sperimentali di campionamento. Infine, è presente un’ area adibita a magazzino per il conferimento di materiali di uso quotidiano per l’allevamento delle piante.
L’utilizzo della miscela di sali fusi in sostituzione dell’olio diatermico (tradizionalmente utilizzato negli impianti a collettori lineari) comporta diversi vantaggi tra cui:
• l’aumento della la temperatura all’uscita del campo solare fino a 550° C, con un aumento significativo delle prestazioni del ciclo termodinamico di produzione elettrica (circa 4÷5% in più)
• la possibilità di creare accumuli di energia termica ad alta temperatura che permette di disaccoppiare il ciclo di raccolta dell’energia solare da quello di produzione di energia elettrica (aumento della dispacciabilità)
• la sicurezza: i sali fusi non sono infiammabili, sono atossici e in caso di guasti o fuoriuscite accidentali a contatto con il suolo solidificano rapidamente e possono essere raccolti con mezzi meccanici senza dispersioni.
Il serbatoio 2 raggiunge temperature di circa 290° C.
Negli impianti di produzione di elettricità, durante le ore di insolazione, il fluido termovettore dal serbatoio a 290 C arriva al campo solare, dove viene scaldato a 550 C, quindi va nel serbatoio più caldo dove viene accumulato (fase di accumulo). In assenza di sole, il fluido termovettore scorrendo dal serbatoio più caldo a quello freddo cede energia al sistema che produce elettricità.
L’impiego dei sali fusi sia come fluido termovettore che come sistema di accumulo è una tecnologia sviluppata dall’ENEA in collaborazione con l’industria nazionale. Testata in questo impianto ha dimostrato un’elevata efficienza negli impianti a
collettori solari parabolici lineari ed ormai a livello di industrializzazione.
Sei nella sala controllo dell’impianto PCS. Come nelle centrali elettriche solari, la sala controllo consente di monitorare in tempo reale i parametri fondamentali di funzionamento dell’impianto attraverso i quali definiamo l'efficienza del sistema e il corretto funzionamento dei componenti. Durante l’esecuzione delle prove tutti i dati operativi e le grandezze fisiche misurate sono acquisiti e archiviati e rappresentano un patrimonio di dati per il miglioramento della tecnologia.
L’ inseguitore è un dispositivo per orientare lo specchio parabolico rispetto ai raggi del sole in modo da massimizzare la quantità di radiazione solare che colpisce la superfice riflettente durante tutto il tempo di insolazione.
Il collettore parabolico lineare è essenzialmente composto da uno specchio parabolico, un tubo ricevitore posizionato lungo il fuoco della parabola e un inseguitore solare.
Le superfici riflettenti dello specchio concentrano la radiazione solare diretta sul tubo ricevitore. L’energia assorbita dal tubo ricevitore è trasferita ad un fluido di lavoro (fluido termovettore) che scorre al suo interno e trasporta il calore alle altre componenti dell’impianto.
Il calore ottenuto dalla concentrazione della radiazione solare viene trasportato dal fluido termovettore al serbatoio di accumulo. Qui le temperature arrivano fino a 560°C. I serbatoi costituiscono una componente essenziale del sistema di accumulo dell’impianto perché consentono di immagazzinare energia in modo da poterla utilizzare successivamente, come ad esempio una comune batteria elettrica ma molto più grande. Per le tecnologie solari a concentrazione, il cui rendimento può essere estremamente influenzato dalle mutevoli condizioni meteorologiche, un sistema di accumulo termico efficiente è la soluzione per garantire il funzionamento nell’impianto anche quando non c’è il sole, che in questo modo non si spegne! Come farebbe un impianto tradizionale alimentato con i combustibili fossili, può fornire energia elettrica/termica con continuità e quando ci serve.
Il tubo ricevitore assorbe l’energia solare che viene convertita in calore e trasmessa al fluido termovettore. È essenziale che l’energia solare assorbita sia massima e che le dispersioni di calore (sotto forma di radiazione infrarossa) nell’ambiente siano minime. Di particolare importanza, nello sforzo di innovazione intrapreso da ENEA, sono lo sviluppo di tubi ricevitori, con intercapedine sotto vuoto, in grado di lavorare a 550 °C grazie ad uno speciale rivestimento (coating) che consente di massimizzare l’assorbimento dell’energia solare e minimizzare le perdite di calore per irraggiamento.
Veduta aerea dell’impianto Solar Cooling della serra a contenimento del C.R. Casaccia.
L’idea alla base dei sistemi Solar Cooling è produrre freddo da una sorgente solare di calore. Il calore è ottenuto da pannelli solari termici che riscaldano un liquido che scorre all’interno dell’impianto; utilizzando delle macchine termiche chiamate chiller, il cui principio di funzionamento è lo stesso delle pompe di calore, l’energia termica è trasformata in freddo. Il liquido raffreddato viene quindi reso disponibile per il raffrescamento di un ambiente. Qui è utilizzato per la serra del laboratorio di biotecnologie del C.R. Enea Casaccia.
La serra a contenimento del C.R. Casaccia è un impianto sperimentale per la coltura di piante transgeniche e per lo svolgimento di attività di ricerca in condizioni ottimali e di biosicurezza; è cioè progettata e costruita perché non ci sia alcuno scambio con l’ambiente esterno se non attraverso una doccia d’aria ed un sistema filtrante che impedisce la dispersione all’esterno dell’impianto di pollini e/organismi. Nella serra vengono sperimentate condizioni di crescita non convenzionali simulando coltivazioni in ambienti estremi. Si utilizzano tecnologie di coltivazione “fuori suolo”, cioè senza terra: l’idroponica, che prevede che le radici della pianta siano immerse in una soluzione nutritiva e l’aeroponica, con la pianta sospesa e le radici che fuoriescono dal vaso per essere periodicamente nebulizzate con soluzioni nutritive.
Queste tecnologie permettono una sensibile riduzione di consumi energetici e di risorse idriche nonché l’abbattimento completo di sostanze nocive (fitofarmaci).
Veduta aerea dell’impianto PCS, Prova Collettori Solari del C.R. ENEA della Casaccia, un vero e proprio laboratorio per la tecnologia del solare a concentrazione. Qui si sperimentano componenti e materiali per produrre energia termica a medio alte temperature (fino a 550° C) dalla luce solare. In particolare testiamo l'impiego di sali fusi come fluido termovettore di un sistema dotato di collettori parabolici lineari. L’impianto è una struttura di livello internazionale e partecipa a diversi progetti europei.
Per saperne di più: