img_Horizon.png Horizon 2020
European Union Funding
for Research & Innovation
MACBETH è un progetto europeo del programma per la ricerca e l'innovazione Horizon2020. Nasce con l’obiettivo di riprendere le conoscenze e tecnologie sviluppate all’interno progetti ROMEO, BIONICO e CARENA, migliorandole fino a portarle a un fattore TRL (Technology readiness levels) 7.

Il nuovo reattore promette una consistente aumento dell’efficienza complessiva di molti processi industriali e una riduzione delle emissioni. Questo grazie agli innovativi reattori a membrana e alla loro capacità di rimuovere selettivamente solo un prodotto di reazione (ad esempio l’idrogeno puro nelle reazioni di reforming), anche a basse temperature.

 

 

Contesto

Ogni anno vengono rivisti e aggiornati gli obiettivi di decarbonizzazione per l’Unione Europea. Nel 2019 è stato fissato l’obiettivo di portare il continente Europeo completamente “climate-neutral” entro il 2050.

Il raggiungimento di questo risultato passa per la progressiva riduzione dell'impatto dei processi industriali sull’ambiente.

 

L'obiettivo del progetto

All’interno del programma Europeo Horizon2020 esistono numerosi progetti dedicati allo sviluppo di membrane e di reattori.
I 3 da cui ha avuto origine MACBETH sono appunto:
BIONICO (focalizzato sulla produzione di idrogeno puro a partire da biogas),
CARENA (incentrato sulla deidrogenazione del propano),
ROMEO (catalisi omogenea di vari processi).

Questi progetti hanno portato la tecnologia dei reattori a membrane ad un fattore TRL (Technology readiness levels) 5.
MACBETH intende continuare lo sviluppo dei rispettivi reattori a membrana portando il TRL ad un fattore 7, lo step prima della commercializzazione su vasta scala.

Le nuove tecnologie sviluppate all’interno di MACBETH promettono una riduzione fino al 35% delle emissioni di gas che causano l’effetto serra per i grandi impianti, con aumento dell’efficienza del processo del 70%.

Grazie alla semplificazione ed ottimizzazione della componentistica, gli investimenti in Capex (capitali) e Opex (spese operative) porteranno ad una riduzione del 50% per i primi e dell’80% per i secondi.

 

Le fasi del progetto

  1. Analisi Iniziale e Redazione di un Business Plan:
    Definizione dello scenario iniziale, delle barriere d’ingresso nei singoli mercati, dei limiti imposti dalle regolamentazioni locali e dei rischi.
  2. Coordinazione e Project Management:
    Redazione della reportistica di progetto, amministrativa e finanziaria, pianificazione dei rischi e coordinazione interna.
  3. Costruzione delle componenti:
    I singoli componenti verranno nuovamente testati e ottimizzati prima di passare al livello TRL 7. Si svilupperanno ulteriormente, quindi, i supporti, i catalizzatori e le membrane, testandone le performance e le loro interazioni.
  4. Passaggio al fattore TRL 7:
    I componenti ottimizzati verranno portati al livello TRL 7 per l’installazione nelle centrali selezionate per la fase di test.
  5. Ingegnerizzazione delle centrali:
    Ogni location verrà studiata e verranno ingegnerizzate le singole unità, definito l'approvvigionamento e prodotti i componenti.
  6. Dimostrazione delle centrali test:
    Le centrali dovranno compiere almeno 8000 h di lavoro, e verranno implementati sistemi di Full Life Cycle Analisi.
  7. Modellizzazione delle specifiche:
    Traduzione del framework generale studiato al punto 1 in un set di specifiche tecniche per la commercializzazione degli impianti, grazie ai dati analizzati in fase di dimostrazione.
  8. Education:
    Sfruttamento dei contenuti prodotti lungo tutta la durata del progetto per favorire la diffusione dei reattori a membrane catalitiche nell’industria chimica.
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Il ruolo di ICI

La ICI Caldaie è attiva sia sulla linea per la produzione di idrogeno da biogas sia sulla linea per la deidrogenazione del propano.
Le reazioni coinvolte nei due processi sono chiaramente diverse, ma hanno qualcosa in comune: entrambe richiedono la rimozione selettiva dell’idrogeno dall’ambiente di reazione per facilitare la reazione stessa e farla avvenire a temperature più basse in condizioni meno spinte e conseguentemente con rese superiori.
In entrambe le linee la ICI Caldaie ha la responsabilità della progettazione e realizzazione dei reattori a membrane per la separazione dell’idrogeno, della progettazione ed implementazione degli impianti, dell’integrazione, installazione e manutenzione degli impianti compreso di controllo e sicurezze.

 

I nostri partner

(Leading provider of polymer materials and intermediates)
(Major energy uBlity company providing highly efficient and innovaBve
energy and services soluBons to residenBal, commercial and industrial
customers)
(Lading technical university in Scandinavia)
(InternaBonal Process Engineering Contractor with high experBse in
hydrocarbon processing industry)
(Technology-based company that has its major acBviBes in
the development, producBon and markeBng of Silicon
Carbide (SiC) membranes and catalyBc coaBng for water,
wastewater and flue gas treatment.)
(Research and educaBonal programmes, developing links with the
surrounding area while respecBng the environment, with the aim of
creaBng, enriching and, at the same Bme, offering a scienBfic, cultural
heritage to students, enterprises, insBtuBons)
(Top 5 universiBes in Germany for Chemistry; Chemical
Engineering in the Faculty of Engineering)
(PNO Consultants is Europe’s largest independent innovaBon and
public funding consultancy)
(One of the world's leading specialty chemicals companies
and is an internal service unit of EVO)
(Interdisciplinary team of 17 scienBsts and technicians currently
engaged to provide integrated soluBons for industrial biocatalysis)
(Spanish NaBonal Research Centre devoted into research and
development of hydrogen technologies covering the whole
cycle: hydrogen producBon, hydrogen storage and purificaBon,
and hydrogen conversion into energy using fuel cells.)
(The company develops chemo-enzymaBc processes for various
markets including environmental, cosmeBc, fine chemical and
pharmaceuBcal industries)
(Research organisaBon providing scienBfic advice and technological
innovaBons for a sustainable society, comprising the areas of energy,
chemistry, materials, health and land use)
(One of 19 members of the Helmholtz AssociaBon of German
Research Centres, Germany’s largest science organisaBon.)
(UK based speciality chemicals company focused on its core skills in
catalysis, precious metals, fine chemicals and process technology)
(Technology-based company that uses sustainable technologies to
extract, concentrate, purify and fracBonate natural products of the
highest quality, purity and potency, to be readily applied in the
pharmaceuBcal, nutriBonal, and cosmeBc markets)
(Research university specializing in engineering science &
technology.)
(Founded as a spin-off of the Technical University Graz in 2003 is
leading in engineering and consulBng services for chemical and
pharmaceuBcal companies)
FUNDACIÓN TECNALIA RESEARCH AND INNOVATION
(Largest private non-profit applied research center in Spain
and the fixh in Europe)
(Turkey’s largest industrial enterprise, with 28.1 million tonnes crude oil
processing capacity)
(Italian public technical university established in 1863,
nowadays organised in 12 departments and a network of 6
Schools of Engineering, Architecture and Industrial Design)
(Independent company with more than 120 years of
experience in the manufacture of both technical ceramic
and plasBc components)
(Largest public insBtuBon dedicated to research in Spain and
the third largest in Europe.)

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