Fluidi termochimici nell'agricoltura in serra

Programma di lavoro
LC-FNR-06-2020 Defossilizzazione dell'agricoltura: soluzioni e percorsi per un'agricoltura indipendente da energie fossili

Ottobre 2020
Mese di inizio

4.6 Milioni di Euro
Costo del Progetto

101000801
Numero del Progetto

12 partner
Consorzio

44 mesi
Durata del Progetto

4 Milioni di Euro
Finanziamento dell’EU

Il concetto generale alla base del progetto è incentrato su un uso innovativo dei processi di assorbimento nella climatizzazione delle serre). Questo concetto è applicabile utilizzando le proprietà igroscopiche della soluzione salina fluida, denominata fluido termochimico vettore (TCF), che ha la capacità di fornire molteplici funzioni e servizi come riscaldamento, raffreddamento e de / umidificazione all'interno di un unico dispositivo, denominato assorbitore. Una soluzione acquosa di cloruro di magnesio (MgCl₂) è risultata la più appropriata (prestazioni / costi) per il controllo dell'aria nelle serre (si faccia riferimento al progetto H2020 H-Disnet, (GA 695780).

Quando il TCF ad alta concentrazione di soluzione igroscopica viene a contatto con l'aria umida prodotta dalla traspirazione delle piante in serra, assorbe parte dell'umidità dell'aria rilasciando il calore latente dell'umidità sotto forma di calore sensibile: 1 tonnellata di umidità dell'aria assorbita nel TCF rilascia 680 kWh di calore (parte destra del grafico sotto) , cio’ è in base al cambiamento di fase dell’umifità da vapore a liquido L'assorbimento di acqua diluisce il TCF.

Quando il TCF è diluito in una certa misura, il processo non può ripertersi e il TCF deve essere rigenerato. L'acqua assorbita deve essere nuovamente rilasciata. Per fare ciò, la stessa quantità di energia rilasciata dal processo di assorbimento deve essere reintrodotta nel sistema, ancora una volta appr. 680 kWh / ton di acqua evaporata. L'acqua viene rilasciata sotto forma di vapore acqueo assorbito dall'aria secca (parte sinistra del grafico sopra). Sorgente di calore con temperature inferiori a 60 ° C sono in gran parte sufficienti per il processo di rigenerazione, la temperatura esatta dipende dall'equilibrio di fase della pressione di vapore tra il TCF e l'aria ambiente.

La climatizzazione nelle serre è adatta a questo tipo di applicazioni perché le piante rilasciano attraverso la traspirazione una grande quantità di umidità, che necessita di essere rimossa. Il TCF ha la funzione di rimuovere questo eccesso di produzione di umidità e contemporaneamente di produrre l calore per il riscaldamento (trasformazione del calore latente in calore sensibile).