Progetti innovativi CMD

Ricerca e progetti innovativi sono fondamentali per portare sul mercato prodotti e servizi nuovi e migliorati, per aumentarne l’efficienza e per creare un nuovo rapporto con l’ambiente.

CMD porta avanti anche numerose collaborazioni con importanti Università, Enti di Ricerca ed istituzioni.

Progetto Innovare

Grazie al progetto INNOVARE, la biomassa può diventare valore per la produzione combinata di energia, calore e refrigerazione a servizio di utenze decentralizzate, spesso sede di impianti energetici obsoleti, responsabili di elevate emissioni di gas ad effetto serra in atmosfera.

obiettivo

Fornire un sistema innovativo di cogenerazione che converte le biomasse in energia, direttamente utilizzabile in prossimità dei punti di raccolta degli scarti di legno o dei siti di produzione e di altre materie residuali da cui è possibile ricavare cippato.

soluzione

Ai problemi di smaltimento dei residui forestali e agro-alimentari

Un’applicazione possibile

Le amministrazioni locali, che ogni anno devono pagare per lo smaltimento delle biomasse. In questo modo dagli scarti potrebbero ricavare energia pulita da immettere nel circuito.

Progetto
pilota

Nell’Isola Ecologica della città di Laurino (Salerno, Campania) in collaborazione con la società EPM, Istituto Motori e Consiglio Nazionale Ricerche (CNR).

Progetto Prometeo

obiettivo

Realizzare un'innovativa unità di micro-poligenerazione caratterizzata da un'elevata efficienza energetica e da un basso impatto ambientale e la possibilità di allargare la tipologia di biomassa utilizzabile.

soluzione

Il sistema derivante dal progetto presenta tutte le caratteristiche per diventare un modello di rinnovamento per la gestione e il riutilizzo di sottoprodotti di processo, ottenendo al contempo una riduzione dei costi connessi allo smaltimento.

L’unità potrà essere potenzialmente alimentata da materiale residuale proveniente da differenti comparti e da biomasse utilizzabili anche fuori taglia, attraverso pretrattamenti specifici (bricchettatura ed essiccazione) e impianto per elaborare bricchetti (altrimenti polvere).

Le dimensioni potranno variare: non solo da 1 a 3 cm, ma anche polvere e segature, purché bricchettate e usate nel nuovo sistema (nuovo reattore, nuovi sistemi di trasporto biomasse ossia il nastro trasportatore).

PROgetto
pilota

CMD ha già realizzato questo progetto nel sito di smaltimento di Mugnano di Napoli (Napoli, Campania) in collaborazione con la società EPM, il Consiglio Nazionale Ricerche (CNR) e l’Università degli Studi di Napoli "Parthenope". 

Finalità

La proposizione di filiere innovative e di tecniche di smaltimento di biomassa residuale disponibili in zone urbane mediante impiego diretto, previo pretrattamenti, in sistemi di valorizzazione energetica per la produzione contemporanea e localizzata di energia elettrica, termica e frigorifera.

Tali finalità, sono in linea con i requisiti degli attuali obiettivi di sviluppo e miglioramento dell’Unione Europea relativi a:

valorizzazione delle
risorse disponibili locali
utilizzo di materiale residuale e di scarto: con conseguente riduzione del materiale da trattare e smaltire in discarica
efficientamento e risparmio energetico di edifici di classe non elevata (specialmente in ambito PAES)
riduzione dell’impatto delle azioni umane sul clima: dovuta a un abbassamento delle emissioni nette di gas ad effetto serra, grazie all’utilizzo di biomassa nel ciclo di trasformazione della materia prima in energia
creazione di filiere biomassa-energia: con la creazione di nuovi posti di lavoro che migliorano il tessuto sociale e lavorativo delle aree urbane

Progetto Simpa

obiettivo

Sviluppare tecnologie innovative per ampliare l’offerta motoristica della CMD sui motori aeronautici a pistoni basati sui prototipi CMD22 e GF56.

Il programma prevede lo sviluppo di sistemi che contribuiscono in diversa misura ad aumentare l’efficienza di sistemi propulsivi basati sui motori a pistoni in aeronautica e/o a renderli più “intelligenti”.

Sono in particolare previsti 5 obiettivi realizzativi:

OR1
Sistema di sovralimentazione per motori aeronautici
ad accensione per compressione due tempi
OR2
Elettrificazione di un sistema propulsivo
aeronautico per velivoli leggeri
OR3
Sistema per la diagnosi predittiva
in motori aeronautici a pistoni
OR4
Sistema di
Controllo Elettronico
OR5
Safety Critical Motore
ad accensione per scintilla per elicotteri

Progetto Green Farm

È un progetto in corso, che mira alla valorizzazione delle biomasse agricole:

in configurazione off grid interfacciamento di ECO20x con i pannelli solari e le batterie a litio di accumulo presenti presso il dipartimento di Agraria Federico II a Castel Volturno
interfacciamento termico con le serre sperimentali del posto

La biomassa che verrà utilizzata per l’impianto sarà lo scarto residuale della stessa azienda agricola: una dimostrazione concreta del concetto di Economia Circolare.

Una soluzione utile per progetti agricoli a scarto “zero” in cui l’energia elettrica è prodotta con gli stessi scarti agricoli da cui ricavare anche il riscaldamento serre. In questo modo realizziamo la perfetta applicazione del concetto di economia circolare: anche le ceneri sono usate come nutriente per il suolo (biochar).

Progetto iMare

Il progetto si concretizza nel proporre un sistema ibrido di propulsione termico-elettrico con la realizzazione di un dimostratore basato su una imbarcazione fino a 10 metri.

obiettivo

Sviluppare un sistema di propulsione marino ibrido che consente alle imbarcazioni la navigazione a zero emissioni in aree protette, tra cui quelle di interesse turistico o dedicate agli allevamenti ittici biologici.

soluzione

La presenza di una motorizzazione elettrica e un sistema di accumulo dell’energia a bordo consente di ottenere un ridotto impatto sull’ambiente circostante e un aumento della efficienza di propulsione rispetto alle motorizzazioni tradizionali.

Vantaggi

Costi contenuti, consumi ridotti e basse emissioni inquinanti.

Progetti Innovativi Divisione Energy

Molti dei progetti innovativi CMD sono promossi e sviluppati dalla divisione Energy.
Ecco i più rilevanti:

Progetto EMERA

Il Progetto Emera riguarda l’Efficientamento di Micro reti Energetiche alimentate da sole fonti Rinnovabili per l’Autonomia e l’indipendenza delle zone rurali dal sistema centralizzato.

gli obiettivi

Il progetto di ricerca e sviluppo EMERA è proposto nell’ambito del bando CORES (Progetti Complessi di Ricerca e Sviluppo) della Regione Basilicata ed è incentrato sullo sviluppo tecnologico di piattaforme ibride integrate di generazione e accumulo di energia elettrica in grado di favorire la diffusione della produzione decentrata e customizzata, in alimentazione da sole fonti rinnovabili localmente fruibili.

Le innovazioni tecnologiche proposte sono finalizzate alla messa a punto di un dimostratore di un sistema ibrido autonomo in configurazione ad isola, per la generazione elettrica da biomassa e da energia solare, dotato di sistema di storage ad alta densità di stoccaggio energetico. 

La produzione, l’accumulo e la fornitura energetica verranno gestite in maniera flessibile ed efficiente, a seconda dell’entità delle fonti localmente disponibili. Si punta così a realizzare un’integrazione ottimale, in grado di assicurare un servizio continuo attraverso le fonti disponibili (solare, biomassa, storage).

Le possibili
Applicazioni

Prevediamo un’applicazione per l’erogazione di servizi diversi, come:

  • le utenze di servizi,
  • la pubblica illuminazione,
  • l’alimentazione wi-fi,
  • l’installazione di stazioni di ricarica di veicoli elettrici.

L’obiettivo è fornire un modello di sistema energetico completamente digitalizzato, in grado di essere autonomo rispetto alla rete locale. Il sistema sviluppato potrà essere utilizzato anche su scale differenti ed in contesti differenziati. Ogni modulo sarà collegato a un server e gestirà l’erogazione dei servizi secondo una logica di “optimal demand site management”.

Il Consorzio proponente

Il Consorzio proponente è una partnership pubblico-privata, già fondata sul trasferimento bidirezionale della conoscenza tra il settore della ricerca e l'industria, pienamente consapevole dell’importanza delle azioni di divulgazione verso stakeholder diversi (operatori commerciali, specialisti dell’ambito scientifico e tecnologico, investitori privati e autorità̀ pubbliche).

La tecnologia direttamente suscettibile di utilizzo e miglioramento nel corso del progetto è il nostro sistema di micro-cogenerazione CMD ECO20x.

La validazione del progetto

Uno dei punti centrali del progetto è la promozione di azioni volte a favorire dei cambiamenti comportamentali e la consapevolezza dei consumatori.

Una prima azione, ad esempio, riguarda proprio la fase di validazione del modulo EMERA, sviluppato nel corso del progetto in ambiente reale, presso l’azienda agricola AGRITURISMO VECCHIO DI VITO NIGRO scelta, tra altre ragioni rilevanti, come prosumer testimonial della validità della soluzione di generazione “ad isola” proposta. Col termine “prosumer” ci si riferisce all’utente che non si limita al ruolo passivo di consumatore (consumer), ma partecipa attivamente alle diverse fasi del processo produttivo (producer).

EMERA avrà un ruolo di rilievo nella Regione Basilicata e, successivamente, in ambito nazionale ed internazionale, nel dimostrare la possibilità di poter bilanciare sicurezza energetica, accessibilità e sostenibilità ambientale, mediante lo sviluppo di sistemi energetici ibridi, caratterizzati da elevata flessibilità ed efficienza e bassi costi operativi, quindi idonei ad essere inclusi in micro-reti autonome asservite a comunità decentrate (alimentati da fonti rinnovabili).

Il Consorzio considera la bioenergia come una strada necessaria e promettente per la produzione di energia decentralizzata, e per dare l’avvio alla futura evoluzione di quei contesti territoriali nei quali la biomassa e le altre fonti sono naturalmente disponibili, soprattutto in quei contesti in cui il difficile accesso all'energia da rete nazionale ha costretto l’uso di combustibili tradizionali (principalmente gasolio).

Obiettivi chiave del progetto EMERA

Le attività del progetto sono state concepite per perseguire quattro obiettivi chiave:

1.
Identificare componenti e processi da integrare in un dimostratore stand-alone di sistema energetico ibrido basato su fonti rinnovabili localmente disponibili, sviluppare le relative strategie di controllo, per una risposta sostenibile ed efficiente a carichi dinamici elettrici, termici e frigoriferi. In particolare, si considererà una tecnologia di conversione della biomassa insieme alla produzione di energia solare fotovoltaica (PV) e un idoneo sistema di energy storage.
2.
Miglioramento della valorizzazione energetica di biomasse residuali mediante gassificazione da perseguire attraverso: la differenziazione delle materie prime, l'identificazione delle tecniche di densificazione energetica, un notevole aumento della flessibilità di una tecnologia già disponibile (CMD ECO20x).
3.
Integrazione robusta di sistemi di produzione e di stoccaggio per un utilizzo plug and play dell’impianto e per una disponibilità energetica continuativa.
4.
Coinvolgimento di diverse parti interessate per il riconoscimento dei bisogni e delle aspettative per la produzione locale di energia in aree critiche, e predisposizione di azioni per l'introduzione e la diffusione del sistema sviluppato su un mercato mondiale.

Target group e beneficiari

Gli utenti che possono usufruire dei risultati del progetto possono essere identificati in tutte le utenze decentrate, con scarso o difficile accesso all’energia da rete e non solo.

I target groups identificabili per la produzione locale di energia a ridotto impatto ambientale (energy communities, prosumers) possono essere:

Aziende del settore agroalimentare
Reti residenziali e/o distrettuali/locali: con carichi di punta inferiori a 100kW, in zone dove sono disponibili risorse locali di biomassa
Municipalità di zone montuose o rurali: dove opportune strategie di gestione forestale potrebbero consentire la raccolta di biomassa suscettibile di valorizzazione per fornire, ad esempio, elettricità e acqua calda a piscine, scuole e strutture pubbliche
Infrastrutture ricettive turistiche localizzate in aree in cui possa essere facile l’approvvigionamento di biomasse forestali o agricole (es. alberghi di montagna, agriturismo, maneggi…)
Segherie e, più in generale, tutte le aziende che lavorano materiali in legno o scarti di legno, ma anche altri settori e servizi

Progetto RECOVERY

Per la Valorizzazione eneRgEtiCa di materiali residuali prOVEnienti dall’industRia agroalimentare attraverso sYngas da gassificazione.

Le finalità del progetto

Una delle maggiori criticità del ciclo integrato delle acque è rappresentata dallo smaltimento dei reflui di processo come i fanghi di depurazione.

Con il progetto RECOVERY vogliamo sviluppare un modello innovativo di economia circolare per il settore agroindustriale, per superare le criticità ancora irrisolte legate allo smaltimento di fanghi di depurazione, digestato e materiali putrescibili di supero e di trasformare la filiera dei trattamenti in un ciclo integrato e interconnesso sostenibile, sicuro e virtuoso.

L’obiettivo è rendere in tal modo la fase di depurazione un’opportunità di recupero di biomasse residuali, non più viste come rifiuti, ma come fonte di materiali ed energia alla fine di un processo di “end-of-waste”.

La gestione della filiera dei trattamenti depurativi, attraverso la trasformazione dell’attuale rifiuto in biomassa da valorizzare, può essere conseguita mediante l’integrazione all’interno del processo di un innovativo impianto in grado, previo pretrattamento, di trasformare i materiali residuali, come i fanghi di depurazione esausti, in gas di sintesi (syngas) idonei ad alimentare un motore alternativo a combustione interna in assetto cogenerativo, e là dove possibile, valorizzarne ulteriormente le ceneri di scarto del processo di gassificazione.

L’obiettivo è fornire risultati rapidamente fruibili per la generazione di energia in quei processi industriali e nei servizi che necessariamente implicano il rilascio di tali materiali, proponendo un approccio declinato su più livelli, in grado di rispondere ad esigenze diversificate di autoconsumo elettrico per ridurre il carico sul sistema energetico nazionale.

Il progetto si articolerà sullo sviluppo di tecnologie di processo essenziali per la transizione energetica, che abbracciano sia gli impianti industriali per le produzioni agroalimentari, sia il settore della depurazione delle acque reflue, con l’obiettivo di produrre configurazioni impiantistiche CO2 neutrali in grado di assicurare continuità dell’autoproduzione e dell’autoconsumo di energia elettrica.

I partner del progetto

Il progetto RECOVERY nasce dalla collaborazione tra:

CMD S.p.A.: detentrice della tecnologia di gassificazione di biomassa residuale e l’uso per la cogenerazione in micro-scala di potenza
Giaguaro S.p.A., che opera da anni nel settore della produzione, trasformazione e commercializzazione di prodotti e conserve alimentari
ENEA (TRISAIA), esperto nel campo della gassificazione di biomasse residuali e della modellazione numerica del processo di gassificazione su reattori a letto fisso.

Per quanto concerne la realizzazione di un innovativo sistema di essiccamento, la CMD S.p.A. si avvarrà della consulenza della Società Aqua Consult “Trattamento Acque” S.r.l., che ha una lunga esperienza nel campo della depurazione delle acque reflue e dell’impiantistica connessa all’essiccamento di fanghi.

Efficientamento energetico

Le innovazioni proposte dal progetto consentiranno l’utilizzo di scarti complessi da gestire, come i fanghi o i digestati esausti per un efficientamento energetico in tutte quelle installazioni, che potrebbero così usufruire di energia autoprodotta, indirizzando contestualmente l’evoluzione della gestione di questa tipologia di scarti verso una sempre maggiore sostenibilità.

Tecnologia e correlazioni con altri progetti

Il punto di partenza della tecnologia da cui si intende sviluppare il sistema di innovazioni descritto è il micro-cogeneratore CMD ECO20x alimentato a biomassa residuale, basato sull’accoppiamento tra un gassificatore di tipo downdraft e un motore a combustione interna, ottimizzato per un maggiore range di materiali nell’ambito del progetto PROMETEO.

RECOVERY è anche collegato al progetto GREEN FARM, mirato ad un uso razionale dell’energia in agricoltura, mediante valorizzazione di risorse residuali agricole disponibili.

SMART MOBILITY HUB

Per piattaforme integrate di generazione e accumulo di energia in configurazione “ad isola” per servizi off-grid.

Concept del progetto

Il progetto SMART MOBILITY HUB è incentrato sulla creazione di sistemi ibridi di generazione e accumulo di energia alimentati da sole fonti rinnovabili disponibili a livello locale, asserviti alla mobilità elettrica.

L’obiettivo è giungere a una metodologia di progettazione customizzata di piattaforme di generazione e accumulo di energia caratterizzate da un elevato grado di connettività, per la diffusione sul territorio di stazioni di ricarica e favorire la mobilità in elettrico.

La carenza di stazioni di ricerca è, ad oggi, uno dei motivi per cui la mobilità alternativa ed elettrica non si è ancora sviluppata su ampia scala, soprattutto in contesti extraurbani.

La riduzione delle emissioni in atmosfera resa dai sistemi energetici da fonti rinnovabili come le biomasse e dal settore dei trasporti a zero emissioni è uno dei risultati attesi, facendo sempre riferimento al concetto di economia circolare, in cui ogni risorsa disponibile è utilizzata senza sprechi e ai massimi livelli.

Finalità del progetto: smart design di impianti ibridi “ad isola”

La tecnologia nel suo complesso consterà di 3 sottosistemi principali:

1.
Sottosistema di produzione di energia elettrica:

Unità mCHP + pannelli fotovoltaici, installati sulla superficie esterna, in una configurazione di progetto adeguata a generare un’ulteriore disponibilità di potenza elettrica di 20 kWel

2.
sottosistema di storage:

Costituito da accumulatori di energia elettrica di ultima generazione selezionati tra le batterie ad alta densità energetica disponibili e caratterizzate da un'adeguata capacità di stoccaggio (almeno 10h a 20kWel)

3.
sottosistema di controllo/gestione flussi

Costituito da un sistema smart che, da una piattaforma di controllo è in grado di gestire i flussi di energia in relazione alla domanda dell'utente, e contestualmente lo stoccaggio di energia elettrica nel gruppo batterie di accumulo

Verrà definito il miglior layout possibile andando a dimensionare i sopracitati sottosistemi sulla base di valutazioni di carattere tecnico-economico ed ambientale.

Progetto
E-Mobility

Ottimizzare le prestazioni motoristiche e la piena sostenibilità ambientale sono i due traguardi di lungo periodo che E-mobility vuole perseguire attraverso i partner del progetto.

Obiettivi generali del progetto

Gli obiettivi del progetto E-Mobility sono la progettazione, la realizzazione e la sperimentazione di nuove soluzioni volte a migliorare le performance dei sistemi e componenti (power train e drive motor, BMS e sistemi di accumulo, gateway multicanale e sistemi di cablaggio) in particolari scenari ambientali e d’uso.

Tutto ciò è finalizzato alla promozione e alla valorizzazione di una mobilità totalmente elettrica, grazie allo sfruttamento di sistemi e infrastrutture di ricarica innovative, tutti alimentati da reti di ricarica alternative.

Il progetto E-Mobility è relativo a Sistemi energetici ed Elettronica di potenza per veicoli elettrici focalizzati verso la mobilità elettrica rinnovabile.

Partner
del progetto

Per la realizzazione del progetto E-Mobility, CMD ha unito la sua esperienza nella progettazione e realizzazione di soluzioni motoristiche full electric al know-how e alle competenze di diversi partner:

  • NETCOM (GI)
  • STMicroelectronics (GI)
  • CMD (GI)
  • Bitron (GI)
  • FIB (GI)
  • COMEA (PMI)
  • TEST S.c.a.r.l. (ODR)

Le diverse soluzioni tecnologiche

Le soluzioni tecnologiche, sperimentate nel Progetto E-Mobility, e di cui si sono stati analizzati funzionalità e impatti attesi sono:

Nuove soluzioni motoristiche full electric e miglioramento delle soluzioni esistenti
Algoritmi HIL (hardware in the loop) per l’ottimizzazione energetica e l’aumento del tempo di vita delle batterie
Sviluppo di un centro di comunicazione multistandard
Sistemi per il controllo del drive-motore
Incremento di Efficienza delle batterie
Applicazione convertitori statici per il raggiungimento di elevate potenze e capacità energetiche per sistemi di ricarica ultraveloci
Modellazioni elettromagnetiche e prototipo per la ricarica induttiva statica
Utilizzo di fonti rinnovabili per il miglioramento della sostenibilità dei sistemi di Ricarica

E Mobility e Sistema 4.0

Con la piattaforma “Sistema Campania 4.0” saranno sviluppate soluzioni quali:

  • Nuove architetture di motori asincroni trifase ed a magneti permanenti;
  • Nuovi componenti per i drive-motor per il miglioramento delle performance energetiche e prestazionali;
  • Cablaggio ad alta efficienza per la gestione energetica dei sistemi in alta e bassa tensione presenti all’interno del veicolo;
  • Centro di comunicazione multistandard.

La consulenza di Italdesign

Italdesign collaborerà allo sviluppo del dimostratore prototipale partendo da una propria autovettura (Audi E-TRON) opportunamente equipaggiata e strumentata.

In dettaglio, l’auto di test sarà dotata di:

Sensori ad hoc
Un pacco batteria intercambiabile
Connettori per lo scambio dei dati provenienti dalla centralina verso e da gateway esterni
Cablaggio ad alte prestazioni in termini di corrente ammessa
Un sistema innovativo posto sotto il veicolo per consentire per la ricarica induttiva del veicolo (wireless)

Italdesign assisterà i partner anche nelle attività di sperimentazione e validazione delle prestazioni dei sistemi, dei sottosistemi e dei componenti realizzati durante il progetto dal gruppo di lavoro, occupandosi dell’implementazione delle innovazioni progettuali.

Partner dei progetti di ricerca

CMD tramite i progetti di ricerca e l’attività di consulenza specifica coopera con università e istituzioni di ricerca privata, tra quelle scientificamente più avanzate.

Premi e riconoscimenti

2020

Premio Industria Felix

2019

Premio Eccellenza italiana

L’importante riconoscimento che ogni anno viene assegnato a professionisti, aziende ed imprenditori italiani che si sono distinti nei propri settori di competenza

2018

Premio The Procurement

Primo premio nella categoria “Acquisti in Team Interfunzionali”, durante la terza edizione de “The Procurement Awards”, il premio italiano dedicato ai migliori progetti dell’Ufficio Acquisti.

2018

Premio innovazione SMAU

2016

Premio innovazione SMAU

2019

Private Debt Award 2019 - Menzione speciale a October

Il finanziamento partecipativo, erogato sulla piattaforma October a favore di C.M.D. S.p.A, è stato premiato tra le migliori operazioni di debito destinate alle PMI italiane.

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