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Ricerca e Sviluppo

Nel primo semestre 2011 le attività di ricerca del Gruppo hanno riguardato principalmente lo sviluppo tecnologico delle fonti rinnovabili, lo sviluppo di tecnologie di monitoraggio e controllo ambientale, l'efficienza energetica, l'ottimizzazione della gestione delle reti.

I principali progetti di ricerca sono stati:

 
  • Laboratorio per l'Energia

    E’ stata predisposta l’area destinata alla realizzazione del laboratorio e sono stati completati i documenti progettuali e le integrazioni necessarie per procedere all’affidamento dei lavori. Il Laboratorio per l’Energia consentirà di valutare diverse tecnologie a partire da quelle disponibili sul mercato fino a quelle ancora a livello di prototipo, grazie a una rete avanzata di misura e acquisizione dati. La gestione delle attività sperimentali sarà svolta in collaborazione con l’Università di Bologna.

     
  • Progetto Contaminanti Emergenti

    Con il termine "Contaminanti Emergenti" si indicano diverse sostanze biologicamente attive di origine antropica quali prodotti per la cura della persona, farmaci, sostanze psicoattive associate alle tossicodipendenze, i relativi metaboliti. Una categoria particolare e trasversale rispetto alle precedenti è quella degli interferenti endocrini. La presenza di queste sostanze nelle acque è considerata uno dei problemi ambientali più rilevanti dell'ultimo decennio. Hera ha avviato nel 2007 un progetto di ricerca finalizzato a identificare i principali contaminanti emergenti nei sistemi idrici (con particolare riferimento alle acque naturali destinate alla potabilizzazione), a mettere a punto metodiche analitiche per la loro determinazione quantitativa, a effettuare indagini sulla presenza di tali sostanze nei sistemi idrici di interesse, a valutare l'efficacia di rimozione degli attuali sistemi di trattamento (potabilizzazione e depurazione). Sono state strutturate collaborazioni con l'Istituto Superiore di Sanità, l'Istituto Mario Negri e il gruppo di studio "Interferenti endocrini e acque destinate al consumo umano" (EDinwater) promosso dalla Fondazione Amga. Nel 2010 si è definito il set di parametri da monitorare e si è messo a regime un piano di controllo. Nel 2011 è stata avviata una collaborazione con il Politecnico di Milano finalizzata a valutare le migliore tecnologie di trattamento.

     
  • Localizzazione Automatica delle Perdite

    Il progetto consiste nello studio di sistemi innovativi per la localizzazione automatica delle perdite idriche da utilizzare con il sistema di telelettura. Nel 2007 è stato allestito un sito di prova e sono stati effettuati test in diverse condizioni ambientali. I primi risultati sperimentali sono stati estremamente interessanti. Nel 2008 sono state affinate le tecniche di indagine mediante la realizzazione di un dispositivo per le acquisizioni in campo in automatico, senza presidio, lo sviluppo di uno strumento di analisi statistica su piattaforma MatLab® e la progettazione di un dispositivo per la simulazione di perdite idriche. Il dispositivo è stato realizzato nel 2009 e installato presso utenze reali insieme alla strumentazione di acquisizione realizzata l'anno precedente. La notevole mole di dati ha permesso una migliore caratterizzazione del fenomeno fisico rispetto al passato. Nel 2010 è stato progettato e realizzato un dispositivo che permetterà di effettuare agevolmente acquisizioni dati in diversi allacci ed in diverse condizioni di esercizio. Nel 2011 sono iniziate le acquisizioni su allacci reali con diversi esemplari del nuovo dispositivo.

     
  • Bio-Hydro

    Il progetto si propone di sviluppare un ciclo di smaltimento di scarti organici del settore agro-zootecnico consistente nella fermentazione ad idrogeno di almeno una tipologia di scarto agro-zootecnico, e nella co-digestione a metano del residuo di tale processo con altri scarti agro-zootecnici e/o con la frazione organica dei rifiuti solidi urbani. Il progetto è svolto in collaborazione con Herambiente e la Facoltà di Ingegneria dell'Università di Bologna e cofinanziata dal Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali. Nel 2010 sono state avviate le prime attività relative alla caratterizzazione degli scarti agro-zootecnici e acquisite diverse matrici di scarto, idonee al processo di bio-conversione ad idrogeno e alla co-digestione anaerobica dell'effluente della fermentazione ad idrogeno.
    Parallelamente, l'Università sta portando avanti i test di bio-produzione e la progettazione di reattori a scala prototipale.

     

     
  • Gestione Automatica Impianti

    Il progetto, sviluppato in collaborazione con ENEA, prevede lo sviluppo di un sistema per la gestione automatica dei principali parametri di funzionamento degli impianti del servizio idrico. Il sistema dovrà mantenere le condizioni di processo di un dato impianto nella condizione di massima efficienza, in funzione della composizione del refluo (depuratori) o dell'acqua grezza (potabilizzatori) in ingresso.
    Nel 2008 furono avviati i lavori presso il depuratore di Calderara di Reno - Bologna scelto come sito di prova. Nel 2009 è stata installata la strumentazione di analisi e controllo presso il sito e sono state avviate le acquisizioni dei dati in campo.
    I dati acquisiti nel corso del 2010 convalidano la conoscenza nota sui sistemi SBR e individuano l'esistenza di nuovi punti caratteristici nei segnali relativi alle grandezze monitorate con la possibilità di individuare funzionamenti caratteristici o anomali dell'impianto. In generale si è dimostrata l'applicabilità, teorica, del controllo automatico ad impianti in scala reale. Nel 2011 è stata avviata al seconda fase del progetto che prevede la realizzazione di un prototipo software da applicare come supporto alle decisioni.

     
  • Modellazione degli impianti del Ciclo Idrico

    Il progetto prevede lo sviluppo di modelli matematici finalizzati alla simulazione, sia idraulica sia di processo, degli impianti di depurazione. L'obiettivo consiste nell'acquisire gli strumenti e il know-how necessari per avviare il coordinamento della modellazione matematica degli impianti del ciclo idrico integrato. Il progetto è svolto in collaborazione con ENEA. Nel 2009 sono state effettuate le attività preliminari per lo sviluppo del modello del sito campione e la selezione del software di calcolo fra quelli disponibili sul mercato. Nel corso del 2010, al termine delle attività di valutazione, sono state acquisite le licenze software. Il primo semestre del 2011 ha visto l'avvio delle attività di modellazione all'interno del Gruppo, tuttora in fase sperimentale.

     
  • Valorizzazione della proprietà intellettuale

    L'attività, avviata nel 2010, prosegue con lo scouting e la protezione di nuove idee brevettuali e la valorizzazione dei brevetti esistenti.

     
  • Recupero Energetico in Impianti del Servizio Idrico

    Nel 2010 sono state avviate alcune valutazioni sulla possibilità e sulle tecnologie per effettuare recupero energetico negli impianti del servizio idrico. E' stato sviluppato un primo studio di fattibilità per effettuare un recupero energetico all'interno dell'impianto di depurazione di Bologna per mezzo di una coclea idraulica ad alto rendimento sviluppata dal Gruppo Loccioni. Nel corso del 2011 sono in fase di sviluppo altri due studi: il primo riguarda il recupero energetico su reti acquedottistiche mediante sistemi In Pipe Turbine (IPT) o Pump As Turbine (PAT); il secondo progetto è relativo al recupero di energia termica da reti acquedottistiche mediante sistemi con pompa di calore a bassa entalpia.

     
  • Caratterizzazione e analisi delle condotte in polietilene in esercizio

    Le condotte in polietilene della rete acquedottistica sono caratterizzate da un indice di rottura superiore a quello delle condotte in altri materiali. Per poter approfondire le cause di tale situazione, è stato avviato un progetto per effettuare un'analisi critica delle rotture, incrementare il know-how sulle condotte in PE, fornire criteri semplici con i quali classificare le diverse tipologie di rotture, identificarne le cause principali e definire piani di miglioramento.
    Il progetto è sviluppato in collaborazione con LyondellBasell, uno dei principali produttori mondiali di poliolefine e con la Fondazione Laboratorio Prove Materie Plastiche del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica del Politecnico di Milano. Nel 2010 è stata effettuata la raccolta dei campioni di tratti di condotte sulle quali si sono manifestate rotture e l'analisi visiva dei provini campionati. Nel corso del 2011 si sono avviate le analisi di laboratorio per la caratterizzazione puntuale delle fratture i cui risultati saranno la base per la definizione di Piani ed Azioni di Miglioramento.

     
  • Studio su misuratori d'acqua e tecnologie "antigelo"

    Nel corso del 2011, dopo una approfondita ricerca di mercato, è stata avviata, direttamente presso il Laboratorio di Ricerca e Sviluppo, la sperimentazione per testare resistenza ed affidabilità di diverse tipologie di contatori e di alcune tecnologie "antigelo" tramite un test di congelamento di un sistema completo di allaccio a 4 contatori, che riproduce la situazione reale di contatori che possono risultare esposti per lungo tempo a temperature molto basse (<-10°C) con conseguenti rotture che richiedono interventi di sostituzione immediati. Lo studio include anche una modellazione matematica del fenomeno. Si prevede di poter fornire elementi utili ad un eventuale aggiornamento delle specifiche di fornitura per quella quota parte del parco contatori che risulta soggetto, per luogo e tipo di installazione, a tali condizioni meteorologiche.