项目名称 | 联系人 | 技术水平 | 项目描述 | 备注 |
植物根部工程抗体的异源表达生物制药生产的新生物技术平台 | P. Galeffi (Galeffi) patrizia.galeffi@enea.it | 分子机械和生物实验工厂研究正在进展中(出版专利号 EP 0657538 授予专利号 EP BE-9283033) | 对安全的重组药物蛋白尤其是抗体的需求目前是一个急速增长的领域。目前对动物细胞培养的选择研究也很积极。植物代表着最有希望的系统之一,尤其是无损分泌过程代表着生物医药生产的一个选择工具。我们已经开发了一套完整的气培法/水培法系统用来进行无损连续工程抗体生产。这套系统已经经过测验可以被用来生产乳腺癌和卵巢癌的工程抗体。简言之,一个特定的抗体根部表达系统盒已经被获得,该表达盒包含番茄根毛细胞促进剂LeExt1.1,大麦葡聚糖酶信号肽和scFv序列。为了保持转基因植物的稳定表达,上述表达盒LeExt1.1-SP/scFv/OCS被直接绑定在Bin19两元载体上。另外,为了更好的监测根部组织以及生长培养基中的蛋白,嵌合体表达盒也被用来将绿色荧光蛋白(GFP)下游序列融入到scFv中;该表达盒也直接被绑定到pBin19双向载体上。通过根癌土壤杆菌,pBIN19所产生的带菌体被用来改变烟草。最初,转基因烟草用气培法培养,烟草根部一直暴露在喷射营养培养基,然后再转移到水培设备中进行培养。根以及根部分泌物的分泌效率和所产生的重组分子的存在度及功能都通过一系列的科技对其进行了评估,目的是为了通过反馈以期优化产量。实验结果是积极的。完成这项工程后,将会有大量的半纯化生物药剂可以进行低成本生产,在投入成本低的情况下去升级原本就很发达的技术以及设备。这个技术平台是一个非常灵活的生产系统,该系统可以很容易被改善为适合市场行为的系统。我们的产品管线包括其它scFvs,例如ScFv-ADDL anti-A(1-42)低聚物。
| 工业开发分为两个阶段:生物药品制造和苗圃培养。简单水培介质而非复杂植物提取物中的重组蛋白的简单分离方法 |
绿莱茵衣藻中的生物燃料和药物生产 | P. Ferrante (Galeffi) patrizia.galeffi@enea.it | 研究进行中(专利号RM2008A000103, RM2010A000160) | 绿莱茵衣藻是一种单细胞绿藻,目前是生物燃料氢气,生物柴油和烃的原料。在目前的应用系统中,氢是通过在少硫和富硫两种介质中对绿衣藻进行循环培养产生的。这种方法有非常明显的挑战,例如为了使氢生产更具经济优势需要对大量的海藻进行离心培养时所有面对的困难。为了在无需对海藻进行离心培养而调整氢化霉的基因表达,我们在基于细胞色素CYC6促进剂的基础上开发了新的方法。我们用这种系统控制叶绿体硫载体和负责藻类沉淀的鞭毛的基因表达。通过营养饥饿诱导绿衣藻细胞脂体中的甘油三酯(TAG)积聚.我们已经进行了多种不同的营养饥饿(N,S和P)测验。通过实验发现氮贫乏是TAG聚集的最有效触发环境。通过无淀变异体,尼罗河红色荧光的TAG积聚要比野生型品种高出10倍。营养饥饿和衣藻基因工程方面的研究代表了增加衣藻细胞中TAG百分含量的一个很好的战略。目前我们正在进行此策略的研究。为了使生产的碳氢化合物能够作为化工行业的能量载体或前体细胞,我们最近启动了衣藻细胞内萜类化合物代谢的代谢工程项目。这项工程的基础是叶绿体以及衣藻细胞的细胞核内的内外源基因的基因过表达和基因沉默。为了将衣藻作为生产生物燃料的原料,藻类细胞的光转换效率一定要提高。实际情况是藻类细胞的光转换效率要比植物的高,但是其理论最大太阳能转化效率高出了其真实值。导致这种情况的原因是衣藻是一种土壤藻,有生产捕光复合体的基因趋势。这就导致了生物反应器表面上细胞的抑光性以及生物反应器很大一部上的限光性。通过用人造微RNA,我们开发了降低与PSII相关联的衣藻细胞的触角大小的方法。我们有几个功能性触角尺寸降低了20%的品种。我们假设这些品种在生物反应器里面会有更加好的反应。这个假设目前正在研究中。为了将衣藻作为生产生物燃料的原料,藻类细胞的光转换效率一定要提高。实际情况是藻类细胞的光转换效率要比植物的高,但是其理论最大太阳能转化效率高出了其真实值。导致这种情况的原因是衣藻是一种土壤藻,有生产捕光复合体的基因趋势。这就导致了生物反应器表面上细胞的抑光性以及生物反应器很大一部上的限光性。通过用人造微RNA,我们开发了降低与PSII相关联的衣藻细胞的触角大小的方法。我们有几个功能性触角尺寸降低了20%的品种。我们假设这些品种在生物反应器里面会有更加好的反应。这个假设目前正在研究中。最后,我们对通过叶绿体中的异源表达将莱茵衣藻开发为生物药品生产的生态农场很感兴趣。我们已经把人体乳头瘤病毒的多肽作为治疗性疫苗进行了成功地表达。现在我们正在老鼠体内对其生物性进行测验。我们计划将其它分子也表达在人体健康护理中。 | 用于生物燃料生产的微藻环保型开发/海藻是碳中性有机物 |
转基因植物的抗双生病毒药物制备方法 | M. Tavazza E. Benvenuto (Galeffi) patrizia.galeffi@enea.it | 概念开发证明 (授予专利: PTC/IT2004/000287, EP 1625221B1, US 7732665B2, CN 1791676; WO0149713, EP1120464 (A2, A3,B1), US2003157090 (A1)) | 基于以下两项技术的开发和应用,ENEA提供了控制植物双生病毒疾病的一整套措施: 技术(a)与意大利CNR(Ref.2)专利共享:抗双生病毒的转基因植物制备,转基因中包含从病原体中获得的多核苷酸序列。为了保障双生病毒不致转录后基因沉默,病原体被进行了适当改良。 技术(b)通过用来针对双生病毒蛋白的工程scFv抗体分子表达而保护植物的方法。
| 灵活解决重要经济作物中由于双生病毒引起的问题的植物双生病毒疾病建议控制方案 |
RGB-ITR– RGB 拓扑雷达成像 | M. Ferri De Callibus G. Fornetti M. Guarnieri R. Ricci (R. Ricci) roberto.ricci@enea.it | (专利序号: RM2006A000651, RM2003A000588, RM99A000424, 意大利版权, 2006 N. 0601328, 0601327,0601326) | RGB-ITR(红绿蓝拓扑雷达成像)是一个颜色3D激光扫描仪,能够同时以红绿蓝三色的形式记录下光谱范围与颜色。这是第一个能够自然收集颜色信息的调幅3D扫描仪。这个系统采用了光波长分别为450 nm (蓝), 532 nm (绿) and 650 nm (红) 的三束激光源。通过二色光学元件,三束光线被整合为一束单光线。镜头和电动镜子用来将光束聚焦到目标并对其进行扫射。然后收集到的反向散射信号被再次分散到原来的三束红绿蓝光元上。每一束光的返回信号被低噪音雪崩光电二极管探测仪分别探测到,然后通过锁定放大器部件对其进行分析,同时也被用来调制相应的束流成分。红光的典型调制频率为190 MHz,蓝光为1-10 MHz,绿光为25 kHz。通过应用格拉斯曼定律以及与所用三束光源的光频相一致的系数,三束光源在标准红绿蓝形式中进行了转换。格拉斯曼定律表示人体色彩知觉中的色彩反应的线性。RGB三色光元需要经历如下步骤,通过之前在合格白色扩散目标上获得的校准数据将白点定位在颜色空间中。特别开发的受版权保护的软件应用最终被用来处理颜色范围和标准化的红绿蓝数据以及形成忠实并且非常现实的3D电子模型。生成的模型可以被进一步进行后处理然后用来输出转化为最常见得3D文件格式。 | RGB-ITR是用来查看艺术作品形式与颜色的激光电子眼。在没有损害目前性能(大概1yr)的条件下,为了能够降低系统大小以及生产成本,RGB-ITR的原型设计需要经过重新设计。重建后的RGB-ITR可以投入产业化,为文化遗产公共机构或者私有3D数字化服务公司提供帮助。 |
CASPER—紧凑先进型激光光谱仪 | L. Fiorani(R. Ricci) roberto.ricci@enea.it | 有示范产品;目前由ENEA附带机构开发(授予专利号RM2005A000269) | CASPER是为RIADE项目(抵制沙漠化的新技术与工艺应用的综合研究)开发[www.riade.net],CASPER已经申请了专利保护。为了检测到从蓄水层,河流与湖泊中流出的水中的溶解物以及微粒组成成分,此项技术是建立在双重过滤(30 μm 和 0.22 μm) 和双重激励(四倍频率:Nd:YAG 激光发射:266 nm 二极管激光发射:405 nm)的基础之上的。在第一遍过滤之后(30 μm),不需要的物质被排除掉了,剩下的样品中包含溶解物和微粒物质,然后样品被引入第一个小池中。在小池中,样品分别经过两个光波照射。第二次过滤(0.22 μm)只允许可溶物进入第二个小池中。在第二个小池中,包含可溶物的样品被 266 nm 或者 405 nm的光束过滤。
| 基于双重过滤和双重激励的光谱仪:便携式,快速并可多领域应用,但仍然过于昂贵。 |
LidArt-文化遗产中激光雷达应用 | L. Fiorani (R. Ricci) roberto.ricci@enea.it | 有示范产品,应用于三个现场测量活动中 | 在一套典型的LIF仪器中,一束紫外线(UV)激光光束照射到样品上,然后一套光学系统测量包含目标组合体信息的荧光光谱。ENEA Frascati研究中心的UTAPRAD-DIM实验室自从2003年就开始从事此领域并已经开发出了不同的原型。这里所展示的仪器已经在2010年申请了专利保护。该仪器是2007年申请了专利保护系统的新开发。由于有作为图像上光谱及光谱角度成图的伪色成像和主成分分析(PCA)的精密的数据处理技术,LidArt已经检测到了人体肉眼无法看到的主要特征。LidArt可以应用在任何需要探测出是否具有荧光物质的较远表面领域内。
| 通过检测生物攻击,修磨和愈合剂,LidArt可以帮助描绘表面的修复工作。据我们所知,激光所致的荧光不能应用在日常艺术品诊断中。 |
基于氟化锂薄膜色心,电离和非电离辐射晶体的创新成像探测器
| 虽然现在已经有成像探测器,但改善其性能的研究仍在进行中(国家专利拨款TO2002A000575,保留拨款WO 2004/005906 A1) | 革新的固态X射线成像探测器是在氟化锂晶体和薄膜中的色心光致发光的基础上开发而成,并在华润弗拉斯卡蒂的MNF-UTAPRAD固态实验室得到成功的测试。由于色心所发出的光致发光信号的光学探测,这些探测器的特性是在广阔的视野中空间分辨率高,动态范围宽,使用简便(它们不需要任何照射后的发展过程),成本相对低廉,读数技术高效。这种特性使标准成像探测器克服了一定的局限性。这些二维探测器的空间分辨率与X射线产生色心的大小有关,也就是几十埃的厚度。然而,最终的空间分辨率受限于在光学显微镜下的读数过程。通过使用先进的光学显微镜,如共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)或扫描近场光学显微镜(SNOM),已分别获得亚微和纳米的空间分辨率。 此外,在厚度受控于热蒸发的不同衬底上,氟化锂薄膜厚度的增加可能使基于氟化锂的探测器在不同的X射线成像实验配置中成为功能多样的工具。氟化锂探测器已经在生物样本(也在生物体内)的X射线显微镜中得到了试验,用于诊断X射线源,材料特性和光子应用。目前,固态实验室在色心绝缘材料领域的科技能力,还需要通过研究和测试创新的设计,改善氟化锂探测器的性能。 | ||
防伪造无形书写技术 | P. Di Lazzaro (R. Ricci) roberto.ricci@enea.it | 技术/研究结果有待开发,专利号RM2008A000218, WO2009130733A1 | 寻找对联合开发以及授权协议感兴趣的商业合作伙伴及研发伙伴。 | |
肿瘤转移相关基因鉴别与表征的分析工具开发 | G. Rascella A. Saran (A. v. d. Esch) andrea.vanderessch@ enea.it | 转移基因组织表达谱诊断平台的高级研发阶段 | 肿瘤转移的有效治疗是现代肿瘤学中的一个重要难题。癌症病人肿瘤转移疾病的非有效治疗需要有能够更好的解释肿瘤入侵与转移过程的科学办法。这项研发旨在通过对早期入侵的肿瘤转移相关基因的鉴别与表征解决上述问题。 肿瘤细胞通过与肿瘤处的具有增长因子和细胞因子的细胞外基质间的相互作用检测到微观环境;这些相互作用的结果是,癌症细胞激活了那些对获得入侵性基因表型至关重要的基因。 肿瘤细胞到达远处转移部位的过程中所获得的短暂间质表型,被称为上皮间质转化(EMT),通常是与控制介导细胞间活动蛋白质表达的转录基因的激活频繁联系在一起的。 在多种肿瘤类型的上皮间质转化过程中的15种转录基因的实时PCR(RT-PCR)分析所定制的平台已经被开发了,同时包含使结果准确标准化的三种基因。这个平台是使用了玻璃基因芯片技术的表型装置。 | 系统已经在动物模型中进行了开发。在人体中进行验证的必要研发仍有待进行(1,000,000欧元/3年) |
环保型生育控制办法 | F. Carnevali A. van der Esch (A. van der Esch) andrea.vanderessch@ enea.it | 概念验证正在进行中,为了更好的定义剂量和使用方法,还需要进行实验研究。另外,开发更加精细的提炼物可以大幅度提高产品质量。在1到2年内,产品可以安全应用到示范项目中的生育控制验证中。截止到目前,人类仍然主要是通过机械或者用毒(杀虫剂)的方法来控制伴人动物。成功率通常非常的低。最有效可行的办法应该是生育控制。目前仍然主要是通过激素办法或者是其它物质(尼卡巴嗪)来控制生育,这种办法通常是适当剂量上的服用方法太过复杂或者是带来毒性副作用,对环境造成污染。我们所提议的是没有毒性副作用并且环保的完全生育控制方法。 | 通过使用自然物质的生育控制方法来控制伴人动物:在欧洲,意大利以及世界的其它地方没有一个城市或小镇能够逃脱大量流浪鸽子所带来的困扰。实际上,不受控制的流浪鸽子给公共卫生和健康带来了危害,更严重的是大量的鸽子排泄物会给城市基础设施(桥梁,大型建筑,纪念碑等等)带来损害,这些损害需要消耗巨额维护费。ENEA已经完成了提供开发创新型的环保生育控制“概念证明”的初期实验。生育控制药物是从印楝中提炼出来的。该效果是可逆的,并且没有毒性并发症。该项概念也可扩展应用到其它的伴人类动物(有害动物及携带疾病的动物)控制中,如鼠类。 | |
熔盐不锈钢应用的创新防腐蚀处理 | M. Brocco S. Frangini (E.Tozzo) emanuele.tozzo@enea.it | 正在进行中的研究;提供原型/示范;技术/ 研究的结果可以立即利用(专利申请中RM2010A000583) | 困扰熔盐技术的一个首要问题是高温腐蚀不锈钢(SSS)(如核能,冶金,煤炭,化学品的销毁等)。在形成化石燃料燃烧的过程中,高腐蚀性的盐是一种有害副产品。 ENEA(UTRINN-IFC)最近获得一项意大利的专利保护应用,这项应用是高温腐蚀不锈钢的保护方法(300和400两个系列),能在熔盐应用中防腐蚀,它基于简单热化学的堆焊过程,把金属表面转换成耐腐蚀的陶瓷阻隔层。该方法最初设想是为了低温熔盐环境(<700 ° C)防腐蚀保护,作为熔融碳酸盐燃料电池或热力学的太阳能发电厂等可再生能源系统。然而,这种堆焊方法可以很容易地扩展,以保护高温腐蚀不锈钢(SSs)在其他更积极的熔盐环境应用程序中的使用。 转换过程中产生一种轻薄,结构均匀致密的双氧化层,这是在高温条件和熔盐过程中的化学性和热稳定性。最上层由陶瓷材料组成,包括基于钙钛矿氧化物的多晶稀土,它显示了额外的奇特功能,如导电性,气敏和催化性能,还包括腐蚀的惰性。据预计,400系列的铁素体钢代表了作为钙钛矿转化膜最多功能的基板,是陶瓷材料热兼容性的最高属性,从而避免了在高度热压应用中膜分离或剥皮的风险。在这种情况下,即使在复杂形状的几何形状,较高温度下的应用程序中(> 700℃),也可以确信地使用覆盖膜的保护方法。 上述转化膜的腐蚀行为和电气性能在ENEA中正在紧张的研制当中,尤其强调作为目前熔融碳酸盐燃料电池的收藏者,应该降低温度应用。到目前为止,在实验室一定规模的实验中已取得优异的成绩。 表面处理很简单(例如,一锅煮法,一步到位法),成本效益高,不使用有毒或污染环境的化学品。只要稍微努力,就可以形成产业规模。 | 潜在的应用领域非常广泛:高温燃料电池,熔盐太阳能发电厂,核燃料后处理,冶金,煤炭行业... |
生物修复的低影响创新技术,以减少甲烷排放量和危险状况(REM)
| A. Dall'Ara (F.Bezzi) federica.bezzi@enea.it
| 示范正在进行中(专利RM2008A000500)
| 拟采用的技术/研究结果是在原位生物修复过程中影响较低的,利用意大利正在申请的一项定制混合物和蔬菜酶混合物蔬菜活性成分(VAP)的专利。同时它是一种生物刺激和生物增强技术。通过应用这种技术,减少甲烷的生产和的浓度,消除危险状况,而不用到现场去除沉淀物。 这项技术首次被开发和应用到旧的露天矿场,其中60,000吨的造纸沉淀物不利于环境的恢复:它们产生大量沼气(甲烷),沼气的漂移造成设置在相邻的区域的建筑中的两起爆炸。 同样的道理可以适用于: A.现场环境恢复的创新设计,利用造纸沉淀物作为一个以生物质回收的方法,以防止危险情况; B.在垃圾填埋区前贮存废物,以减少甲烷排放量; C.破旧而又未排列的垃圾填埋区。 拟采用的技术是发展意大利中小企业的诀窍,Amek SCRL(意大利的法拉利,见专利)和另一个中小企业Apice SRL(意大利的BO伊莫拉)协作,它主要负责现场管理,维护安全问题。该技术并没有经过初步试验就直接应用到应用程序,与ENEA支持初步领域的应用程序设计和方法验证。专业的透气性分析也在ENEA(潜在的生物甲烷指数和透气分析指数)中得到实现。该技术从环境和经济的角度来看是具有可持续性的:有氧的生物稳定性技术限制人们在现场准备阶段的行动,它不需要使用电力或水。 生物修复的低影响创新技术主要用于原位生物处理中,但基于环境事故和各种污染物,适用与不同的方法(生物堆,等)。这意味着该技术的解决方案与现场相关,用于环境不便的功能和现场的最终目标。
| 使用该处理方法一年后取得的成果:甲烷浓度减少30%;潜力的生物甲烷减少70%。三年后处理方法的结果:甲烷二氧化碳减少70%...
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利用家禽粪便获得的高质量有机肥料(FERPODE)
| A. Dall'Ara (F.Bezzi) federica.bezzi@enea.it
| 一家集约栽培的家禽养殖场成立了试点示范厂。技术/研究结果可以立即被利用(专利EP1314710,2002年)
| 技术预见,为了获得高质量的肥料,也可以直接在家禽养殖场处理家禽粪便,特别是蛋鸡粪便(LHM)。它是生物稳定性和减少气味的排放的成熟生物量的过程,以便获得高品质的肥料,低投入(可持续)的农业。在过程中能量输入低,它不需要水,制造过程是可持续的:物质回收,预防产生废物,对环境影响小。用这种方式,家禽粪便不会成为一种浪费。 该技术是基于蔬菜复杂的酶混合使用,从蔬菜(花卉,植物,种子及果实)中提取,由欧洲正在申请专利(2002)开发和保护。作为该制剂的缩写VAP,即主动的蔬菜原则/提取。过程是静止的:VAPs接种在刚刚成熟的静态堆和存储中开始,持续90 - 120天。LHM经历了成熟和生物稳定性的过程。这个过程也诱发消毒净化。家禽的粪便一直用于农业的蔬菜养料。 FERPODE产品的主要特点是减少盐度和氮组成部分,其特定的属性区别于市场上现有的其他的产品。氮结合氨的基础组件,迅速释放,与另一个有一个预定的发行的组件。 以往的研究表明,生产1吨FERPODE肥料代替矿物肥料,可节省0.35吨CO2eq,0.2立方米水和80%的能源。此外磷肥生产的材料越来越稀少,磷被认为是一种不能再生的有限资源。 两名意大利中小企业(SCRL Amek,意大利费拉拉,和交通运输合作商Imola SCRL,意大利伊莫拉)已经开发和应用欧洲专利技术。ENEA对实验设计和试验工厂的应用已给予了支持,还开发专业分析的方法,来评估成熟度和有机肥的质量和价格。
| 该产品的目标是在市场上出售优质的有机肥料,尽量减少操作和成本。在大型土壤扩展或园艺方面首次引进专业人才,。用大袋包装(约1-3吨,2-5立方米),或如果可以就不带包装,由货车运载。 |
热熔性聚合物的功能化面板
| C. Mingazzini (F.Bezzi) federica.bezzi@enea.it
| 原型/演示可用,科技成果可以立即采用
| ENEA支持意大利中小企业Ibix-Tecno Supply srl在发展热熔性聚合物的功能化面板中利用陶瓷粉末。起初的聚合物可应用于使用喷洒热能,这是对金属性能的最佳遵守。此外,它可以用于粘贴。若干技术的应用是可能的,尤其是对: - 保护金属不受腐蚀; - 保护水泥免于进水; - 作为路面。
| 随着时间的推移,针对风化,化学和磨蚀剂,热塑性粉末提供了优良的性能。但耐磨性对一些工业应用不够高,其他的一些功能如磷光,抗菌,导电性和电磁屏蔽可以扩大潜在的市场。 |
MIMESIS:自然灾害中的关键基础设施的危机场景的的预测和管理决策支持系统
| V. Rosato (Rosato) vittorio.rosato@enea.it | 原型/演示可用。MIMESIS由ENEA和Ylicron共同开发(ENEA的派生产品)
| MIMESIS 系统是一种决策支持系统(DSS),从一个庞大的数据库开始,包含地理参考信息的关键基础设施(电力和电信网络,公路和铁路,水和天然气管道等),地理地震数据(滑坡倾向,地震危险性,历史上丰盈的雨水)和气象预报,气候和海洋的模拟的结果,在服务和经济损失的减少(或亏损)方面,能够评估(实时)提交基础设施要素的威胁。
| 技术供应商和终端用户都被设想为合作伙伴
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去除硫化合物,同时产生氢气和硫酸的步骤 | P. Tarquini R. Liberatore(E. Tozzo) emanuele.tozzo@enea.it
| ENEA可用的原型(专利号:RM2006A000708)
| 拟采用的ENEA技术是从ENEA研究从水中生产氢的热化学循环的硫碘(S-I) 发展而来。该循环是一个封闭的的循环,通过只消耗水生产氢气和氧气。它是基于三个化学反应:第一个是水和碘的二氧化硫产生硫酸和碘化氢。两种酸分离后,硫酸进行热催化分解,分离出氧气和二氧化硫,然后再回到第一反应;碘化氢进行热催化分解,分离出氢和碘,然后再回到第一反应。在研究活动中,S-I循环开放的版本得到开发,测试并获得专利,其中二氧化硫产生于固态,液态或气态燃料的脱硫进程中。这种新型开放的S-I循环”,一方面限定了二氧化硫产生氢气和浓硫酸,另一方面节约了石灰石的消耗,避免了在传统的脱硫工艺中白垩的产生。
| S-I开放式循环能够促进能源的供应和环境的保护
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在原生甘油的生物转化中氢气和乙醇的产生
| G. Izzo (E.Tozzo) emanuele.tozzo@enea.it
| 研究仍在进行中,但结果很有希望推动原型/演示的装配。研究通过STF支持。
| 生物燃料是植物油或动物脂肪的脂肪酸甲酯或乙酯,在过去的20年中,已被用在柴油发动机和供暖系统的燃料。它们有各种优势,如无毒的可再生燃料,良好的能量平衡和有害气体排放低,作为替代石油为基础的燃料,最近已引起人们越来越多的关注。然而,在过去几年中,由于粗甘油作为副产品的堆积,生物柴油的生产成本不断增加。随着一吨生物柴油的产生,这个过程理论上单产100公斤的副产品甘油。粗甘油的生物转化优势包括低层的生物沉淀物,营养需求低,效率高,并产生可作为能量来源的沼气和其他生物燃料。虽然许多微生物在外部电子受体(呼吸代谢)中可以代谢为甘油,但在无机电子受体缺失的情况下,很少微生物能够发酵。在一个范围广泛的功能中,这些生物体能够把甘油发酵成氢和合成产品。这些技术的成功很大程度上取决于使用合适的微生物和发酵工艺参数的统计优化,这将提高效率,形成稳定的进程。如果是针对燃料和减少的化学品,使用甘油而不用糖的有很多优点,甘油能转化成更高的产量,并降低资本和运营成本。事实上,从生物柴油的生产而来的粗甘油通常在加工过程中受到水,甲醇,肥皂,石油和生物柴油的污染。这些污染物通过传统的化学方法使转化的甘油增加了复杂性,从而增加了成本。 因此,利用厌氧发酵,在生物柴油的生产过程中产生的大量价格低廉的甘油可以转换为更高价值的产品,实现了在生物燃料行业的经济可行性。 通过实验设计(使用Plackett Burman和Box Behnken的设计),已经开始实施一个有效的试验,以提高选定微生物的能力,从而从粗甘油中产生氢气和乙醇。和以往研究不一样,结果表明酵母提取物不能提高氢的生产和基质的降解能力。根据差错率和酵母提取物显示最低系数(对氢产率的影响),这些研究结果与统计分析方差一致。 很可能获得最大的氢产率超过2150mL/L/天(完整的基质降解和0.94的产量),同时乙醇浓度最大可以达到近8 g / L(pH = 8,温度 = 38 ° C;甘油=15g/ L;产量~ 1)。H2的浓度在沼气中达到50%以上,而在18g/L的甘油中,H2/中等比例(mL/mL)的最大含量是4,5。
| 利用厌氧发酵,将大量价格低廉的甘油转换为更高价值的产品,成为生物燃料行业的新途径。
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“BEHIND”晶体硅太阳能电池
| A. Mittiga M. Tucci (E.Tozzo) emanuele.tozzo@enea.it M. Brocco P.P. Prosini (E.Tozzi) emanuele.tozzo@enea.it
| 已经制作了几个原型;开发几种不同的方法;研究工作仍在进行中,技术/研究结果立即可用(专利号:授予BO2007A000717,待定US2009/0293948)
| 基于硅的创新太阳能电池被命名BEHIND(带有交叉背部接触电池的背部增强异质结构)。设备基本上都有一个自由的前表面,发射器和基底接触都位于电池的背面。在细小的结构上,它是从单晶硅基板开始构成的。在整个晶片平坦的背面,一种内在的a - Si缓冲层在PECVD(等离子体增强化学气相沉积)上堆积。在这种薄膜上,一种涂在a - Si层的p型和n型的交叉结构随后通过金属掩膜梳状形孔径堆积起来。通过一个类似的掩膜,并与前一个适时的对齐,铬层可以分别在a - Si的p型和a - Si的n型铬/银中蒸发消失。为了增加金属网格的厚度,可以使用丝网印刷低温银或镀银。在PECVD反应中,氮化硅层沉积在电池的前端,以确保阳光抗反射和硅表面钝化形成一个正面领域,有助于高能量光子所产生的收集载体。这种结构的优点是自由的正面领域使短路电流较高,利用a-Si:H/c-Si晶体硅异质结构的两个触点,可以提高开路电压。在二维模拟中,这种结构可以克服25%的转换效率。下面的左侧和右侧的图片是BEHIND电池的后部和前侧。
| 快速开发所设想的适合行业,致力于开发关键生产线
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磷酸锂铁作为锂离子电池的阴极
| M. Brocco P.P. Prosini (E.Tozzi) emanuele.tozzo@enea.it
| 合成材料得到了全面的发展。减少材料成本同时维持高性能的有关研究仍在进行中,资金支持到到2012年(专利:RM2001A000463,RM2003A000048 WO200407086)
| 自从嵌锂性能的锂磷酸铁锂(LiFePO4)首次示范后,人们越来越多的开始关注把这种材料作为锂离子电池的阴极。LiFePO4可以用来作为建立大尺寸的电池,为电动汽车提供动力或实现分散的电力来源的材料。不仅是开始使用价格相对低廉原料,同时与其他材料相比,锂离子技术毒性较低。与钴,镍,锰相比,磷酸铁电极(约3.4 V vs. Li)的工作电压非常合适,以最大限度地提高能源,同时由于电解液分解,可以最大限度地减少不良反应。然而,材料的电子电导率低抵消了这些积极的方面,造成相当大范围内电极欧姆下降。我们发现晶粒尺寸的减少,就实际容量和充/放电率而言,有效地提高了材料的电性能。在室温下的电池放电可以达到满负荷(170 Ah kg-1)。可以在高温和惰性气氛下碳酸锂存在的情况下,从Fe(II)有机膦铁[(RPO3)(H2O)](R =甲基或苯基)的热分解中的到磷酸铁包覆的碳,其中磷,铁和碳原子都源自相同的前体。获得的材料显示就具体的容量,能量密度,功率密度,和可圈性方面最佳的电化学性能。C/10的能量计算密度大约在550 Wh kg-1。30C比率的计算功率密度过剩,为14000 W kg-1 ,而具体的能量约28%,以C/10的速度传送。磷酸铁/碳复合材料的出色性能可以归因为定制合成的综合处理,以提高材料的电化学性能。在磷酸铁锂合成的过程中,前体的有机组成部分被氧化形成碳元素。碳粒子和磷酸铁锂的颗粒相互作用,在它们形成过程中,干涉其颗粒的合并,并把晶粒尺寸处理到纳米尺寸。
| 合作伙伴要求中小工业电池级磷酸铁锂的合成
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基于固态硼氢化钠水解的氢气发生器
| M.BroccoP.P. Prosini (E.Tozzo) emanuele.tozzo@enea.it | 研究结束。原型可用。技术立即采用。用尽的硼酸盐的重复利用仍在进行中(专利号:RM2005A000132,RM2006A000221)
| 该项目的目标是建立氢气发生器,能够使电力系统的功率从几瓦到几千瓦。氢气发生器是基于可去除的硼氢化钠的墨盒,可以用酸或水接触时释放出氢气。停止水流可以使氢气发电暂停。改变水的流量可以调整氢的生产。根据水流量,生产出来的氢从每分钟几毫升上升到每分钟几升。在生产氢结束时去除墨盒,用一个新的墨盒代替。用尽的墨盒可以重新利用,避免材料的浪费。
| 该技术可以用于开发电力能源系统,小型电子设备或较大的电动汽车领域
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热化学制氢
| M.BroccoP.P. Prosini (E.Tozzo) emanuele.tozzo@enea.it | 该循环已在实验室得到演示(专利RM2007A000146,BO2007A000457,BO2008A000049)
| ENEA已开发出一种热化学水分解制氢的有效方法。过程中所要求的高温能量(> 600℃)可以通过太阳能(浓缩后)或核能获得。其余的也可以利用工业厂房的余热得以实现。产生的氢气可以用于储存或者以各种方式使用(合成化学品或燃料)。从水中制氢使生产过程符合可持续发展。该系统的可扩展性理论上适合电厂的过程。
| 技术用于解决能源生产的大型工厂(MW大小)能源转换和存储
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设计零件和浓缩的太阳能系统(CSP) | T. Crescenzi M. Misceo (E. Tozzo) emanuele.tozzo@enea.it
| 该技术和阿基米德项目有联系,其中包括一个原型工厂(专利号:RM2001A000349,RM2001A000345,RM2004A000279,RM2005A000354,BO2006A000880,RM2008A000113,RM2008A000151,RM2010U000172)
| “工厂和零件设计实验室”自2002年成立以来,它雇用了大约20名研究人员和工程师,涉及计算机模拟方法和一些实验和技术试验。在新的太阳能发电厂及其部件的发展中,本单位参与理论阐述,基本设计,协助制造业和资格考试。在创建太阳能系统厂,ENEA的贡献 “工厂和零件设计实验室”主要涉及全厂的设计和支持建设和执行阶段。 “工厂和零件设计实验室”向公司和研究机构提供专门知识和技术经验,针对资格考试的设计和设置的特种设备,如热机械和太阳能接收管的光学试验,软管的耐久性试验,适用于太阳能发电厂的特殊配件等。 所提供的技术(图在121页)的基础上使用简单的低成本集中,以便直接辐射,有效地转换成太阳能高温热镜。 为了避免日/夜循环的变化,太阳能以利用熔盐加热至550 ° C的热量形式储存。在太阳辐射存在的情况下,积温有足够的能力独立的发出功率,包括夜间或是阴天。
| 前景广阔的开发新型太阳能集热器技术
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使用太阳能熔盐生产氢的技术
| F.FabriziA. iaconia (E.Tozzo) emanuele.tozzo@enea.it
| 研究仍在进展中;原型将在两年内安装在ENEA(专利号:RM2006A000709)
| ENEA正在开发一种创新的多燃料氢,一个创新的基础上与,基于富含甲烷气体(无论是天然气或沼气)的水汽改良,用可再生能源如太阳能或生物质能集合而成, 这项技术源于ENEA对熔盐(硝酸的混合物)使用和管理上的综合经验,作为传热流体和集中太阳能发电(CSP)厂的存储介质。除了生产电能,这项技术已对燃领域料的生产和升级有潜在的影响。特别是一些可再生能源(如太阳能和生物质能)和传统能源(如天然气)可以结合热熔盐高达550°C。这种转移液被用作能源供电,需要用像甲烷蒸汽改良的化学过程。因此,其部分增加原料(甲烷)的热值或全部转换为一个更积极的燃料如氢。当外部热源为可再生能源(太阳能或生物质能)时,这种升级的燃料将导致的二氧化碳排放量减少50%,并大幅减少了当地的污染。 通过利用熔盐技术,可以把主要能源来源(例如太阳能)的燃料生产去耦,并建立更加紧凑,模块化,无成本和分散生产的工厂。 在使用过程中,温度(550℃)比传统的温度(高于750℃)低,使材料成本降低,但是需要开发特定的零件(如催化剂)。
| 使用较低的温度可以应用成本较低的材料,而且使用熔盐使启动/关闭操作更容易,在等待时间保持整个装置的热量。
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硅太阳能电池的无铅丝网印刷银厚膜贴
| S.Baccaro stefania.baccaro@enea.it | 可以立即利用的原型/演示以及科技成果
| 丝网印刷银厚膜贴被广泛用于晶体硅太阳能电池金属的前端。在银厚膜贴的主要三个成分中,玻璃熔块(通常导致硼硅酸盐玻璃)在烧制和约束金属薄膜成为硅衬底的过程中,促进金属粉末的烧结发挥着关键的作用。 虽然玻璃熔块的膏状只有1-5的重量百分比,在银/硅金属氧化物半导体的接触形成过程中,通过抗反射涂层(ARC)的蚀刻,他们发挥了最重要的作用,确保了稳定的机械接触。玻璃也作为银的传输介质,在硅基质表面上重新结晶,并确保在银/硅共晶点以下的温度时形成近乎理想的银/硅接触点。作为粘结相,玻璃熔块溶解为金属粉末,贴在高温烧成为基质,甚至会影响到金属粉末烧结动力学。因此,在银厚膜贴的玻璃熔块是决定硅表面蚀刻,电阻接触,以及最终的整体银网格表面的主要因素。 虽然传统的铅玻璃已被广泛应用在银厚膜贴,因为他们的低玻璃转化温度,良好的散热和电气特性,但是氧化铅是一种对健康和环境有害影响的成分。因此,最近的环保法规限制氧化铅系统的广泛使用。 Bi3+ 和Pb2+的特点之间的相似性,如iso-电子和高度极化,使在准备无铅玻璃成分中,Bi2O3成为替代氧化铅的合适成分。 在这个项目中,我们建议一种带有硅太阳能电池的无铅玻璃熔块的新型银厚膜贴,满足目前硅太阳能电池生产技术和设备的所有要求。PE转换效率不应低于使用银贴并带有含氧化铅的玻璃熔块的晶体硅太阳能电池。
| 硅太阳能电池生产线预计可以支持拟采用的技术/研究成果的实际应用
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使亚微粒子消减的异构凝结
| M. Tammaro (C.Privato) carlo.privato@enea.it | 此研究出自一篇博士论文
| 在ENEA在博士论文中,有关异质凝结的研究很有前景,可以用较低的成本实现非常高颗粒的移除效率:发生异构凝结的颗粒通过在颗粒表面上液体膜的沉积,增加了其直径 ,生成所需直径的液-固气溶胶。因此,这个过程可以被用来作为预处理技术,把颗粒的直径放大至微米大小,并使用净化气体的传统分离器。虽然大部分研究都是对大气现象的影响和粒子测量技术的应用(CPC单位),异质凝结作为净化气体方法还没有形成产业规模。 在这些研究中,关于异质凝结的理论和实验分析正在进行中。为此,已经开始设计,组建及检测形成实验室规模的设备。实验方案和测量技术被不断的完善。该设备的核心是生长管,它包括在玻璃管内,含尘气体粒子流与饱和的水蒸汽环境接触,流经内部管壁上的液膜造成水蒸气的饱和。 已经开始初步的实验测试,制定足够的实验方案,并找出最可靠的技术,来衡量在生长管里饱和水气的液-固气溶胶的大小和浓度。之后,实验活动开始研究在不同的工作条件下,由乙烯 - 空气预混火焰产生的烟尘颗粒的异构凝结。最后,通过一个简化的理论模式,已经对实验的观察结果有了一个良好的说明解释。最终的实验和模拟结果为形成试验规模的设计提供了初步指引,可以在以后的实验中进一步测试。
| 有关异质凝结的研究很有前景,可以用较低的成本实现非常高颗粒的移除效率。这个过程可以被用来作为预处理技术,把颗粒的直径放大至微米大小,并使用净化气体的传统分离器。
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在高温操作中的太阳能电站,光谱选择性涂层用于抛物面槽式接收器
| A. Antonaia (C.Privato) carlo.privato@enea.it
| 技术/研究成果可立即采用(专利号:WO2002103257,WO2009107157,WO2005121389) | 在电力生产的抛物面槽式太阳能电站技术中,太阳能领域的一个基本要素是代表由接收管(带有光学吸收和选择性材料的不锈钢管被包含在一个玻璃管内,在真空状态下呈环形状态)。该要素的效力很大程度上决定了太阳能电站的光热效率。 适用于接收器管的选择性太阳能涂层的有效材料是那些关于传入辐射的选择性模式。他们展示的光学特性(反射,透射,发射),辐射波长的变化很容易被明显感知。一个有效的选择性太阳能涂层可以给光学特性方面一个非常接近到理想的过滤器:在太阳光谱范围反射率接近零(单一吸收率),在截止波长步骤变异的红外光谱范围内单一反射(吸收率接近于零)。 一般来说,光学吸收和选择性材料可以通过不同层非常薄的分层获得。制造这种薄膜分层的方法是真空设备内的溅射工艺,它代表了实现太阳能热力电厂的计划中整个技术和产业最引人注目的部分。从这个角度来看,拥有的能力和制造太阳能选择性涂层技术是太阳能电站的发展和实现中具有高度战略意义的要素。 在过去的9年中,ENEA 波蒂奇中心薄膜光学滤波器的研究小组经营构思,开发,实现和测试了几种以薄膜金属陶瓷材料为基础的太阳能选择性涂层,论证了它们是否适合在中等温度(400℃)和高温度(550℃)的太阳能电站中的有效性。其中三个光学选择性涂层符合国际推广的专利程序。 由于这种特殊的光学滤波器是由非常复杂的过程和仪器制作而成,这些年中,ENEA波蒂奇的研究小组已收购溅射工艺初步设计领域的特定权限,并在溅射工艺优化领域有着丰富的经验。
| 合伙人要求转让专利的权利和金属陶瓷涂层技术(真空设备薄膜沉积技术提供商,太阳能电池板制造商,接收管制造商)
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创新专利LP - MOCVD设备,用于存放用于薄膜光伏使用的大面积基板的ZnO:B 层
| M. L. Addonizio (C. Privato) carlo.privato@enea.it
| 原型/演示可用(专利RM2008A000405)
| 透明导电氧化物(TCO)有光学和电学的特性,使它们适合用于薄膜非晶硅的透明前电极和太阳能电池的微晶硅。低压有机金属化学气相沉积(LP - MOCVD)生产的掺杂氧化锌是一种自然结构的材料,适用于正面的接触和背面的反射。 最后,金属有机化学气相沉积(MOCVD )是对高沉积速率,低温沉积和大面积使用的一个很有效的工业方法。与其他透明导电氧化物(SnO2, ITO),由于低温沉积,对氢等离子体较高的稳定性,表面粗糙,ZnO:B显示的这几个优势非常适合设置一个大型的陷光效应。 LP - MOCVD可以从一个ENEA的专利设计开始,为ZnO薄膜沉积定制设备使用。通过使用二乙基锌(DEZ)和水蒸气作为试剂,乙硼烷作为掺杂气体,制成硼掺杂氧化锌薄膜。 关于试剂,DEZ和H2O载在室温下的仪器里起泡,通过质量流量液体米(LMFM),测得每种液体的数量,每种液体分别被蒸干,随后用惰性气体(氩气)稀释,以避免在管道上凝结,在进入管道之前通过在反应器内腔均质的喷洒蒸汽。在真空管里, 二乙基锌以优化的试剂流速,和水混合,可以进行高温分解。反应管中能够容下30 × 30 cm2 的基板。通过一个有效的均质喷洒蒸汽和来回的基板移动,试剂和掺杂气体在整个基板表面上可以获得良好的分布。加热器安装在反应器的上部,非常接近基板。 此外,关于喷洒试剂的基板倒配置能够避免固体氧化锌粒子,在同质阶段形成,在增多的膜中降低。 LP - MOCVD设备能够生产 ZnO:B层,具有以下特点: —在光伏的波长范围内的高透明度(> 82%)(300 - 1100纳米) —低电阻率(<10-75px< span="">) —在光学烟雾高于15%的陷光效应中适宜的表面纹理 —在大面积基底上(30 × 30 cm2)良好的厚度均匀性(<5%)< span=""> —高沉积速率(> 180纳米/分钟)
| 目标市场:薄膜沉积技术和薄膜太阳能光伏板
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最大功率点跟踪(DMPPT) | G.Graditi G. Adinolfi (C. Privato)
| 研究还正在进行中。转换器拓扑结构已得到确定,并已开发一个优化DMPPT升压转换器设计的合适工具。数值模拟已经完成。原型已经开始生产。
| 错配现象可以强烈地影响光伏(PV)的模块和系统性能。通过使用分布式的最大功率点跟踪(DMPPT),这是通过在每个PV模块的MPPT上采用DC - DC转换器,这样的缺点就可以克服。一个DMPPT转换器可以实现低复杂性,高效率和高可靠性的要求。所以设计出适合其功率级的任务极具挑战性,因为预期目标是使DC - DC转换器能够实现技术和经济方面之间的权衡。 许多转换器的表面结构都符合这个目标,最广泛使用的是其复杂度低,高效率和高可靠性的升压转换器。 拟采用的ENEA研究成果包括: —为设计出最佳DMPPT转换器,发展中和设立中的数学工具(即良好的导热性能,高效率和可靠性,尺寸和噪声抑制等); —制造DMPPT转换器样机的所需的技术特点的解释说明; —根据不同的实际工作条件下,DMPPT转换器样机的测试和特征; —带有附加功能的DMPPT转换器样机正在发展中,用于诊断,监测,远程控制,防盗,光伏阵列自适应矩阵重构等;
| 及其创新:芯片的电路板技术和DMPPT转换器的附加功能
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光伏卫士®
| G. Graditi A. Merola F. Pascarella A. Romano F. Roca (C. Privato) carlo.privato@enea.it
| 原型/演示可用,专利号:RM2008A75(由ENEA授予),发明者的所有权还没有确定(pending under inventors property )WO2009/098729/A1
| 小平均功率(1-100 KWP)光伏装置往往在农村地区不断地增加和扩散,大功率的光伏装置(> 100kWp)使用的更加广泛。不幸的是,一个被低估的奇怪现象正在不断增加,光伏模块不断的被盗窃。2008年,ENEA意大利新技术,能源和可持续发展的机构在其Portici研究中心 制定特定的专利防盗系统,旨在反对挪用光伏模块。光伏卫士®是一种针对光伏组件的创新防盗系统。 光伏卫士®由小而薄的电子卡组成,由光伏组件和内部夹层自供电,只有破坏控电板才能将它移除。 由于全球定位系统(GPS)技术的应用,PV卫士®不断检查控电板所在的地理坐标,它与电子卡上安装运营商通过有线/无线操作和PIN-PUK码具体安全码存储的数据进行比较。当光伏组件目前太阳暴露位置和之前编码位置之间有差异时,光伏组件的输出能量迅速自动关闭。 这种创新的防盗系统并不需要当地的监督人员,也不是一个专门用于监测的复杂基础设施。 发明者和许多室外测试已经研发出几个原型,以验证其防盗性能。此外,光伏卫士®电子卡可提供多个传感器或其他监控系统(如温度,电压等),以确保光伏组件的执行条件,通过发送到光伏电站运营商的一串字符或一个警告信号,可以自动删除一个破碎的控电板。 光伏卫士®的另一个优势是,在连接如防盗保护方面,可以与DC / AC转换器或DC / DC的MPP使用。 一个GSM卡也可以加入到光伏卫士®,找到被盗的光伏组件,并可以恢复使用。
| 光伏组件是一种完全可靠,符合成本效益的防盗报警系统,具有很好的市场占有率。
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用于聚光系统的高效cSi 太阳能电池
| M. Della Noce (C. Privato) carlo.privato@enea.it
| 关于电池的抗反射涂层的研究仍在进行中,利用对细胞; CSI和使用的集中应用cSi太阳能电池可用;技术结果可立即采用
| Enea关于晶体硅(c-Si)光伏电池的研究活动旨在发展高效电池的制造流程和技术,即使在聚光的太阳辐射中也能够操作。制造过程是基于“浮区”晶体硅晶片,厚250微米,使用典型的微电子技术来开发11毫米侧方大小的电池。整个过程由各个步骤组成,第一步是在100级的整洁空间进行的RCA晶圆清洗程序,以消除所有的污染物,保证工艺的重现性和电池的高效性。然后,从一个POCl3开始,N型的发射器在850° C下的晶圆顶部进行扩散,随后形成在850°C的热氧化硅层。通过电子束铝层的沉积可以得到背面接触,再在550°C时进一步退火,而一个三层的钛,钯和银结合的电子束发散可以确保正面的接触,在升空过程中可以获得撞击光的网格。通过湿化学蚀刻,在电池周边的深沟形成后,双增透膜最终沉积在设备的顶部,以使所有的反射减少到8%以下。太阳能电池的特点是在黑暗和光照条件下,外部量子效率和电流电压测量,通过一个闪光模拟器,电流电压测量在1-200太阳的范围内执行。Enea已经开始生产上述描述的电池,制造照明集中系数在100X时效率> 22%,在200X时效率> 20%。
| 光伏浓度技术针对硅片高成本的问题提供一个合理的答案,通过减少晶体硅在独立电池中的数量以及低浓度的低成本光学元件 |
微晶硅薄膜太阳能电池
| P. Delli Veneri (C.Privato) carlo.privato@enea.it | 研究开始于90年代,在意大利外交部的支持下得到进展。已测量在1平方厘米的最高效率为11.6%。为提高光的吸收,已经开始开发备选方案n—掺杂层。需要规模化。 | 薄膜光伏已得到日益重视,特别是2006年至2008年硅原料的短缺后,它还有进一步增长的潜力。2009年薄膜技术在生产能力方面的份额是20%左右,预计2012年进一步增加至25%。基于硅的整个薄膜光伏电池容量估计约50%。在不同的薄膜技术,硅有几个优点。例如,它是唯一对材料供应没有任何限制的薄膜技术,然而有限的In和Te可用性最终影响CIGS和CdTe技术。此外,薄膜硅光伏从长远角度将会被环境接受,它具有晶体硅约一半的能源回收期次。此外,因为成本高,设备投资和加速条件,生产能力仍然有限。 薄膜硅技术已经获得了扩大该技术的“下一代”的重要性日益增大,非晶和微晶硅的串联配置,以“微晶”电池相结合。这项技术有可能达到10%以上的模块性能稳定。 随着原型串联的a - Si模块的发展,ENEA在薄膜硅光伏领域的研究始于90年代,最近已经集中与微非硅晶的串联的研究。在过去的几年中,从工业的角度,尤其是在同质性及增长率方面,沉积机制越来越受到人们的重视。此外,为了提高电池的性能,已经开始研究替代材料如氧化硅和氮化硅。真正建议的目的是在小面积开发的生产过程中,依照大小排列需要确定的工业合作伙伴。 该项目的目标是实现大面积(m2)的微非硅晶模块的效能为10%左右。
| 合伙人寻求进一步发展拟采用的技术; ENEA已在材料和制造和caracterisation方面有深刻的认识;合伙人应该在大面积制造PECVD系统方面有丰富的经验。
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无线电子探测
| S. De Vito (C.Privato) carlo.privato@enea.it
| 应用程序的开发决定了从研究到原型的范围。
| 电子探测是基于固态化学传感器阵列的多感官设备。可以用它们对复杂的挥发性混合物的定量和定性的估计。应用范围从食品质量到反欺诈医疗诊断,安全和环境监测。 ENEA调查和开发电子探测技术,探究从化学传感器制造到原型开发的整个路径。人工嗅觉技术用于不同的应用程序,其中包括: 空气污染监测, (无线),室内空气质量监测(HVAC 优化), 在航空航天工业中的非破损试验(复合表面污染检测) 废物管理厂嗅觉滋扰监测 地球化学 模式识别算法还制定了传感器反应的化学计量学分析。
| 尤其对城市当局部署分布式的环境监测网络。飞机维修和修理组织开发污染检测;HVAC优化的室内空气质量工业
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挥发性有机化合物传感器
| M.L.Miglietta E. Massera T. Polichetti (C. Privato)
| 传感器设备目前已经可用,技术结果在各种应用领域可以立即采用
| 挥发性有机化合物(VOCs)包括一些可能对健康有短期和长期的不良影响的300多种化学品,来源于某些活动和设施中使用有机溶剂。 ENEA 波蒂奇的UTTP-MDB集中研究了气体传感技术,通过探索电子探测溶液的材料特性和传感器的设计的整个路径,在纳米技术领域的化学传感器设备制造中执行研发活动。ENEA实验室里安装传感器设施。通过对有机和无机纳米材料(如聚合物/炭黑纳米复合材料)进行调查,以提高设备在室温下对低功率无线多传感器设备的灵敏度。开发的传感器设备适用于几个领域,包括地球化学监测,分布式的空气质量监测,工业生产过程的质量控制。 | 检漏设备,酒精检测,呼气分析仪,溶剂探测器工厂,干洗剂,半导体产业,和排放控制的包装厂。 |
雕像,博物馆和医院,控制中心和核电厂系统和部件的易碎设备的抗震保护 | G. De Canio (M. Vittori) | 名为“利亚切青铜器”的两个雕像免震,意大利雷焦卡拉布里亚博物馆
| 半被动的抗地震设备是对雕像,博物馆,精密仪器和核电厂设备的地震保护。他们是由大理石,钢材和耗散电缆提供的钢材,陶瓷制成的刚度非常低的滑动滚动设备; 电缆的数量是变化的,根据需要保护物品的动态参数和地面加速度谱的能量含量,进行能源消耗的校准。 半被动隔离器还可用于在医院和控制中心手术房间的地板隔离。该设备可以配置为被动或半被动:首先是提供一个永久基部的隔离行为,第二是指在正常情况下他们被堵住,触发地震预警信号(SEW)后变地畅通,因此,它们被命名为“半被动”(德迪卡尼奥,2008年)。
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制作氢气的锰铁氧体/碳酸钠的混合颗粒
| A. La Barbera (M. Vittori) marco.vittori@enea.it
| 该原料目前正处于实验室研究阶段。 | ||
制作氢气的锰铁氧体/碳酸钠的混合颗粒
| A. La Barbera (M. Vittori) marco.vittori@enea.it | 该原料目前正处于实验室研究阶段。
| 铁氧体代表一类广泛研究的材料,由于其电磁特性。这些材料被广泛用于制造设备和元件,如高密度,高速的磁带或磁盘记录的读/写磁头的磁芯的电气和电子行业。除了传统的应用,现在用于不同领域的研究,如生物医学科学[1,2]或太阳能热化学循环使用。 这样的循环是通过两个步骤实现:1)在T〜1000 °C产生氢(氧化水) 2)在T> 1300 ° C再生(热量的脱氧减少)。最近,通过引入碳酸钠,在低温热化学循环分解水,成功利用铁氧体已得到证明[3-4]。 可以通过两种反应描述混合钠锰铁氧体热化学循环:1)当T<850< span="">℃产生氢(水氧化试剂)2)T在700-800 °C范围内再生(减少二氧化碳的试剂) 2MnFe2O4(s)+3Na2CO3(s)+H2O= 6Na(Mn1/3Fe2/3)O2(s) + 3CO2(g) + H2(g) (1) 6Na(Mn1/3Fe2/3)O2(s)+ 3CO2(g) = 2MnFe2O4(s) + 3Na2CO3(s) + 0.5O2 (2) 第一步,MnII铁氧体被水氧化成Na(MnIII 1/3Fe2/3)O2,连同二氧化碳产生氢。然后,混合铁钠锰氧化物中的钠离子与二氧化碳反应过程中释放氧步骤(2)锰铁氧体从而再生。 在我们的实验室生产的纳米锰铁氧体和钠碳酸盐的混合物,能在700-800 °C的温度范围内产生氢气。这种混合物的生产和使用直径约0.1高达至1.0毫米大球聚合多孔固体颗粒 [5-13]。
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自动化非破坏性检测系统软件
| A. Tatì (M.Vittori) marco.vittori@enea.it | ENEA已开发出非破坏性检测(NDT)的软件采集系统,以提高用于工业和民用领域的新材料和元件的研究。非破坏性检测确保在被测元素的结构和性能的行为方面的可靠性。在现有的调查方法,非破坏性检测对材料和零部件不会产生任何损害。自动测试使用超声波,涡流和放射,和其他几个更具体的方法。他们能保证没有缺陷,从而在工作时保护了物体,同时在检测时,他们不会“入侵”或破坏物体。该软件使用电脑和电子板。电动系统需要从传感器获取信号,信号的种类取决于扫描中使用的方法。所获得的数据处理,以获得突出和证明材料缺陷的黑色和白色地图和/或虚假的颜色。所有方法使用自动化系统,用一种快速,可重复的的方式帮助专家评估组件的健康状态,减轻了专家长期的,令人疲倦的任务。超声波检查是一种非常有效的方法,机动检查系统用于复合材料制成的飞机部件测试。超声波检查可以和机动检查系统相结合。
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