Sotacarbo è stata invitata a partecipare al Workshop on Multiphase Flow Science, tenutosi presso l'Università di Houston in Texas dal 7 al 9 agosto, per un confronto con i maggiori esperti a livello mondiale su alcune attività previste dal recente accordo sottoscritto con l’ente di ricerca statunitense NETL (National Energy Technology Laboratory). Il workshop ha fornito importanti indicazioni sugli attuali e futuri sviluppi della Computational Fluid Dynamics (CFD).

La fluidodinamica computazionale è una tecnica di simulazione del comportamento dei fluidi, in forte espansione nell’ambito della ricerca industriale. L'industria è fortemente interessata allo sviluppo di tecnologie di simulazione, che permettono di ridurre drasticamente i tempi e i costi di progettazione degli impianti. Per questo motivo i software Cfd trovano largo impiego nell'ottimizzazione dei processi industriali, compresa la programmazione della manutenzione.

La Cfd utilizza metodi numerici e algoritmi matematici per analizzare fenomeni fisici di fluidodinamica, avvalendosi di calcolatori elettronici quali semplici computer o centri di calcolo. Questi tipi di software vengono utilizzati nel campo dell'industria e della ricerca per tutte quelle applicazioni che coinvolgono l'azione di fluidi: forze aerodinamiche, motori, pompe, impianti chimici, etc.

Le diverse sessioni del workshop hanno messo in evidenza l'importanza di sviluppare nuovi algoritmi per rappresentare i processi chimici e industriali in maniera più efficace, dato che attualmente i software Cfd commerciali non sono in grado di rappresentare in maniera corretta diversi fenomeni fisici che comunemente avvengono nei processi industriali. I gruppi di ricerca hanno esposto i loro studi, alcuni dei quali sulla propagazione di un gas all'interno di un liquido o di particelle solide all'interno delle tubazioni; queste ricerche rappresentano un passo essenziale per poter simulare correttamente un generico processo chimico. Diversi lavori hanno mostrato i punti di forza e quelli deboli dei modelli di diversi processi chimici come, ad esempio, bruciatori e reattori a letto fluido ricircolato. I principali limiti, comuni a tutti gli studi, sono essenzialmente legati alla valutazione corretta degli scambi termici all'interno dei reattori e all'inserimento dei parametri cinetici delle reazioni. Parecchi studi sono stati condotti su modelli in grado di simulare correttamente i gassificatori a letto fluido. I modelli presentati dai diversi gruppi di ricerca hanno mostrato tutti dei limiti, legati principalmente alla complessità dell’analisi computazionale e alla difficoltà di reperire dati sperimentali in grado di validare i modelli.

Parallelamente al miglioramento degli algoritmi di calcolo, in grado di valutare contemporaneamente milioni di parametri, è necessario sviluppare nuovi super-computer in grado di ridurre drasticamente i tempi di simulazione - per le simulazioni più complesse alcuni centri di calcolo sono stati impegnati per settimane. La complessità computazionale rappresenta, al momento, un grosso limite per questo tipo di tecnologia: in alcune applicazioni i tempi ristretti di progettazione non consentono l'adozione o l'uso efficace dei metodi Cfd.

Durante l'ultima sessione del workshop è stato presentato MFix un software molto performante sviluppato dal Netl in oltre 10 anni di ricerche. Tra le varie attività di ricerca relative all'accordo di collaborazione tra Sotacarbo e lo stesso Netl c'è anche quella di creare dei modelli Cfd di alcuni impianti sperimentali di gassificazione Sotacarbo, attraverso i software sviluppati nei centri di ricerca Usa. Questa attività permetterà da un lato di validare i modelli creati su Mfix grazie ai dati sperimentali forniti da Sotacarbo, dall'altro di ottimizzare gli impianti presenti nel Centro ricerche di Carbonia. APorcu