Le attività svolte nell'ambito di questo progetto riguardano l¿ottimizzazione della qualità del syngas prodotto mediante gassificazione delle biomasse, in particolare riguardo alla riduzione del contenuto di tar. La purificazione del syngas rappresenta uno degli aspetti più critici della gassificazione delle biomasse. Gli inquinanti presenti nel syngas sono infatti dannosi sia per l¿ambiente sia per tutte le apparecchiature e le linee successive al reattore di gassificazione. In particolare il tar, contenuto allo stato di vapore nel syngas, può condensare nelle zone dell¿impianto in cui la temperatura scende al di sotto del punto di rugiada dei composti organici che lo costituiscono, provocando sporcamento ed ostruzione di apparecchiature, tubazioni, filtri, nonché danneggiamento delle turbine. Il tar, inoltre, costituisce un veleno per i catalizzatori usati nei numerosi processi industriali che utilizzano syngas come feedstock per la produzione di importanti composti chimici e combustibili liquidi. Alcune delle sostanze organiche che costituiscono il tar, ad esempio gli idrocarburi policiclici aromatici, sono riconosciute come cancerogene, persistono nell'ambiente per lunghi periodi di tempo e pertanto sono considerati contaminati recalcitranti. La rimozione del tar è pertanto prioritaria anche per quanto riguarda la tutela dell'ambiente e della salute umana.
Infine bisogna considerare che il tar conserva una grande parte del potere calorifico del combustibile di partenza, che può essere trasferito al syngas qualora da esso si producano composti volatili come H2, CH4 e CO, aumentando in tal modo l'efficienza del processo di gassifficazione. In tal senso il reforming del tar rappresenta la soluzione più promettente.
Il presente progetto di ricerca si propone quindi lo studio di supporti per l'abbattimento del tar resistenti alla deposizione di coke, da cui sviluppare, mediante deposizione di Nickel, catalizzatori di reforming del tar attivi ed economici
La ricerca proposta si inserisce nell'ambito della attività svolta presso i laboratori di Chimica Industriale del Dipartimento di Ingegneria Chimica Materiali Ambiente nel corso degli ultimi anni, relativa alla valorizzazione energetica di biomasse attraverso trattamenti termici e catalitici.
Specificamente, la ricerca ha condotto alla sintesi e allo studio di nuovi catalizzatori a base nickel e cobalto con presenza di cerio come promotore e di catalizzatori perovskitici sintetizzati mediante processi sol - gel e autocombustion, entrambi caratterizzati da una interessante attività catalitica di reforming.
Lo studio di supporti idonei a garantire la attività di tali catalizzatori, che quindi presentino una elevata resistenza alla deposizione di coke e caratteristiche chimico-fisiche e meccaniche adeguate, costituisce uno stadio successivo della ricerca, necessario per l'ottenimento di catalizzatori utilizzabili in reattori da laboratorio. L'accoppiamento delle caratteristiche di resistenza alla deposizione di coke e di abbattimento del tar di tali supporti (attraverso reazioni di cracking) con l'attività catalitica di reforming dei catalizzatori di cui rappresenteranno il supporto, potrebbe garantire la attività, la durata e la economicità necessarie per rendere un tale catalizzatore supportato interessante per applicazioni su più ampia scala.