Progettazione, modellazione e integrazione di risorse rinnovabili per promuovere lo sfruttamento dell'energia da moto ondoso e la Blue Growth.

L’energia da onda potrebbe assumere un ruolo fondamentale per la transizione energetica durante i prossimi decenni, grazie alla sua continuità nel tempo molto superiore rispetto ad altre risorse rinnovabili e alla sua vasta distribuzione nello spazio. Tuttavia, l’energia da onda è ancora lontana dall’essere economicamente sostenibile, a causa di diverse problematiche tecnologiche e alle difficoltà finanziarie associate. In questa ricerca, si è innanzitutto affrontata una delle maggiori sfide tecniche, nello specifico la progettazione e modellazione di sistemi di ancoraggio per i dispositivi galleggianti, proponendo possibili soluzioni per la modellazione numerica di sistemi di ancoraggio complessi e per l’ottimizzazione dei dispositivi stessi. Successivamente sono state analizzate le possibili sinergie strategiche di installazioni per lo sfruttamento della energia da onda con altre risorse rinnovabili e la loro applicazione nel contesto di aree marine multiuso. In particolare, una metodologia per la valutazione della combinazione ottimale delle risorse rinnovabili è stata sviluppata e verificata in due diversi casi studio: un’isola e una piattaforma offshore. Si è così potuto evidenziare l’importante contributo della risorsa ondosa per la continuità energetica e per la riduzione della necessità di accumulo. Inoltre, è stato concepito un metodo di supporto decisionale multicriteriale per la valutazione delle opzioni di riuso delle piattaforme offshore alla fine della loro vita operativa, come alternativa al decommissionamento, nell’ottica di una gestione sostenibile e della ottimizzazione dell’uso dello spazio marino. Sulla base dei criteri selezionati, l’inclusione di attività innovative come la produzione di energia da onda si è dimostrata essere rilevante per rendere vantaggioso il riuso rispetto al decommissionamento. Numerosi studi recenti hanno infatti sottolineato che, nell’ambito della “crescita blu”, i mercati come l’oil&gas, le attività offshore e le isole stimoleranno lo sviluppo di tecnologie innovative come lo sfruttamento dell’energia da onda, promuovendo la sperimentazione e fornendo un importante contributo all’avanzamento tecnico e alla commercializzazione.

Synthesis and characterization of prussian blue analogue materials for post-Li ion batteries

Energy issues have always been a subject of concern to people. During the past 30 years, rechargeable Li-ion batteries (LIBs) have been widely used in portable electronic devices and power tools because of their high energy density and efficiency among practical secondary batteries. While the unevenly distribution of Lithium sources and the increasing cost of lithium-raw material can not satisfy the requirement for further cost reduction, especially for the grid-scale energy storage. Post-lithium ion batteries as promising replacement for LIBs have attracted wide attention, owing to their high abundant resources and adequate insertion potential. Similar with Li-ion batteries, finding a suitable electrode material is the key for the research and application of the post-Li ion batteries. In our project, we focus our study on Prussian blue analogues (PBAs), with formula AxM[M’(CN)6]1-y□y•zH2O (0≤x≤2, 0

Oceanic Near-inertial internal waves generation, propagation and interaction with mesoscale dynamics

Oceans play a key role in the climate system, being the largest heat sinks on Earth. Part of the energy balance of ocean circulation is driven by the Near-inertial internal waves (NIWs). Strong NIWs are observed during a multi-platform, multi-disciplinary and multi-scale campaign led by the NATO-STO CMRE in autumn 2017 in the Ligurian Sea (northwestern Mediterranean Sea). The objectives of this work are as follows: characterise the studied area at different scales; study the NIWs generation and their propagation; estimate the NIWs properties; study the interaction between NIWs and mesoscale structures. This work provides, to the author’s knowledge, the first characterization of NIWs in the Mediterranean Sea. The near-surface NIWs observed at the fixed moorings are locally generated by wind bursts while the deeper waves originate in other regions and arrive at the moorings several days later. Most of the observed NIWs energy propagates downward with a mean vertical group velocity of (2.2±0.3) ⋅10-4 m s-1. On average, the NIWs have an amplitude of 0.13 m s-1 and mean horizontal and vertical wavelengths of 43±25 km and 125±35 m, while shorter wavelengths are observed at the near-coastal mooring, 36±2 km and 33±2 m, respectively. Most of the observed NIWs are blue shifted and reach a value 9% higher than the local inertial frequency. Only two observed NIWs are characterised by a redshift (up to 3% lower than the local inertial frequency). In support of the in situ observations, a high resolution numerical model is implemented using NEMO (Madec et al., 2019). Results show that anticyclones (cyclones) shift the frequency of NIWs to lower (higher) frequencies with respect to the local inertial frequency. Anticyclones facilitate the downward propagation of NIW energy, while cyclones dampen it. Absence of NIWs energy within an anticyclone is also investigated.