Risultati

Piattaforma Computazionale (ENEA)

Obiettivo dell’infrastruttura computazionale creata e gestita da ENEA è permettere l’upload dei dati e la loro visualizzazione e analisi. Sono stati perciò definiti strumenti e procedure per utenti esperti e non.

L’infrastruttura si compone di:​

• Web Interface​
• FrontendL’utente può archiviare dati usando l’interfaccia web che garantisce una procedura sicura.​
• API Service​
• BackendE’ poi possibile usare il servizio API per automatizzare la procedura di caricamento dati.​
• CEPH​
• File storage​
• 4 nodi(110 TeraByte)​
• MongoDB​
• Database per archiviare i metadata​
• 3 nodi (100 TeraByte)​

Ambiente di simulazione per batterie (ENEA)

Lo sviluppo di nuovi dispositivi e tecnologie di accumulo dell’energia richiede la scoperta di nuovi materiali elettrochimici alla base della quale risiedono intense attività di ricerca e innovazione, svolte attraverso strumenti computazionali e di intelligenza artificiale. In particolare, si sta lavorando sull’implementazione di elettrodi basati su materie prime non critiche e batterie basate su elettroliti solidi.

Inoltre, l’ENEA sta lavorando per creare una piattaforma flessibile e polivalente detta Advanced Battery Lab (AB-Lab). Il laboratorio colmerà il divario tra la ricerca e l’applicazione industriale. Nel AB-Lab sarà possibile eseguire l’intero processo produttivo delle batterie: dalla costruzione di batterie di nuova concezione, alla gestione ottimizzata del fine vita e al riciclaggio innovativo. Infatti, ENEA si sta concentrando sullo sviluppo di un processo specifico di recupero e valorizzazione – attraverso tecnologie eco-innovative, sostenibili e circolari – di matrici costituite da materiale catodico. Si tratta, in particolare, di definire metodiche analitiche specifiche per la matrice oggetto di studio finalizzate alla determinazione degli elementi target per individuare i più opportuni metodi di recupero degli stessi. Si stanno perciò conducendo attività sperimentali su una terna di polveri catodiche caratterizzate da percentuali diverse di cobalto, manganese e nickel scelte in modo da riprodurre le concentrazioni di metalli attivi caratterizzanti 3 catodi, al fine di definire un protocollo per la preparazione dei campioni di polvere e sviluppare una metodo analitico dedicato ai materiali catodici NMC provenienti da trattamento idrometallurgico.  I test di solubilizzazione finora effettuati hanno permesso di individuare le condizioni di processo ottimali per la solubilizzare completa delle polveri.​​

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ENEA:

• Realizzazione DB
• Analisi FAIR

•  IIT:

• Esecuzione automatizzata di calcoli computazionali integrata con ML
• Metodologia di caratterizzazione proprietà ottiche, strutturali e fotoconduttive dei materiali sviluppati
• Implementazione della piattaforma di workflow per l’automatizzazione di calcoli di chimica computazionale
• Piattaforma integrata computazionale/sperimentale per la ricerca di nuovi materiali e nuovi precursori per la sintesi ottimizzata di nanocristalli

 Materiali sostenibili per accumulo elettrochimico dell’energia:

 ENEA:

• Metodo di sintesi e tecniche di caratterizzazione di materiali catodici per screening automatizzato
• Prototipo supporto per misure elettrochimiche
• Realizzazione sistema di sintesi, caratterizzazione semi-automatica e down-scale automatizzato integrati con IEMAP:
  • Metodologia automatizzabile, integrata con la piattaforma computazionale, per sintesi e caratterizzazione di liquidi ionici
  • Interazione/integrazione laboratorio/testing per produzioni di polveri di silicio con la piattaforma computazionale
  • Definizione ed implementazione di una metodologia per la formulazione di inchiostri, finalizzata alla produzione di catodi mediante stampa rotocalco
  • Validazione in scala pilota del processo di recupero materiali

 Materiali per elettrolizzatori

ENEA:

• Modellazione di tipo fattoriale/combinatorio su casi studio di membrane anioniche
• Realizzazione di prototipi
• Validazione del modello quantificando gli scostamenti percentuali “Design target vs. manufactured/ design target*100” per ogni specifica di progetto

CNR:
Rapporti tecnici:

• Validazione prestazioni e stabilità dei MEA in celle di elettrolisi PEM
• Validazione del prototipo realizzato in modalità rigenerativa con area attiva almeno di 25 cm2 e costituito da 3 celle
• DB di proprietà di catalizzatori
• DB con parametri dei processi impiegati per la formatura di elettroliti ed elettrodi per PCE e caratterizzazione di materiali e semicelle

Materiali per fotovoltaico

ENEA:

• Celle solari a film sottile di perovskiti ad alogenuri metallici in varie architetture
• Metodi di deposizione di film di perovskiti ad alogenuri metallici mediante evaporazione termica e per via chimica
• Prototipo per il trattamento dei pannelli a fine vita in silicio cristallino e finalizzato al recupero dei materiali
• Processo di recupero materiali a basso impatto ambientale da pannelli in silicio cristallino e indicazioni su altre tipologie di pannelli

 RSE:

• Programma di calcolo per la selezione di strutture buffer per celle InGaP/Si
• Nuovo prototipo di dispositivo InGaP/Si installato in pannelli luminescenti
• Analisi dei benefici ambientali ed economici

 CNR:

• Database con proprietà di foto-ricarica e delle interfacce degli elettrodi sviluppati contenente le informazioni che correlano i materiali alla tecnica di deposizione per la piattaforma IEMAP
• Analisi e selezione dei materiali investigati per la deposizione fisica e in fase liquida per dispositivi ibridi PV-accumulo a 3 terminali
• Prototipi dispositivi ibridi PV-accumulo come benchmark e modello di riferimento
• Prototipi di sistemi integrati PV-accumulo a 2 e 3 terminali completamente caratterizzati dal punto di vista morfologico-funzionale