Progettazione di un setup sperimentale per lo studio di sistemi di abbattimento degli ossidi di azoto allo scarico di motori heavy-duty alimentati a gas

Il presente rapporto descrive la progettazione e la realizzazione di un setup sperimentale per lo studio di sistemi di abbattimento degli ossidi di azoto (NOx) allo scarico di motori heavy-duty alimentati a gas, sviluppato presso l’Istituto CNR-STEMS di Napoli. L’obiettivo del progetto è la valutazione di un innovativo catalizzatore SCR costituito da elementi metallici “POCS”, realizzati tramite Additive Layer Manufacturing e caratterizzati da una complessa geometria interna volta ad aumentare la superficie di contatto tra i gas di scarico e gli agenti catalizzanti, migliorando così l’efficienza di riduzione degli NOx rispetto ai sistemi convenzionali. Il sistema sperimentale, in scala ridotta, comprende una linea di scarico secondaria dedicata, dotata di sensori di temperatura, pressione e portata, nonché di un’iniezione controllata di ammoniaca (NH₃) come agente riducente. Il catalizzatore, composto da otto moduli POCS, è alloggiato in un box in acciaio coibentato e integrato con uno scambiatore di calore a controcorrente, e un sistema di controllo per la gestione dei parametri sperimentali. Sono inoltre stati progettati elementi accessori, come una valvola a farfalla regolabile per la parzializzazione del flusso e nuove tubazioni per l’adattamento alla configurazione motore esistente. I test preliminari hanno confermato la corretta funzionalità meccanica e strumentale del setup.