Questa linea di ricerca si suddivide in due attività, relative rispettivamente alla definizione sperimentale degli effetti dell’utilizzo di biocombustibili in motori diesel e alla valutazione secondo approcci Well-to-Wheels/Wake della sostituzione di combustibili convenzionali con combustibili alternativi nei trasporti stradali e nel settore navale.

Nel primo caso, vengono condotte estese campagne di prova finalizzate al confronto di miscele gasolio – metil-esteri da oli alimentari esausti, utilizzando il motore automobilistico installato al banco. Le prove riguardano miscele con alto contenuto di biodiesel e biodiesel puro in condizioni a carico parziale, per valutare gli effetti sulla combustione in termini di stabilità, durata, rumore generato, ecc., sul rendimento del motore, sulle emissioni di NO_X e particolato carbonioso. Inoltre, vengono testate strategie integrate di controllo del sistema EGR, della pressione di iniezione e della turbina di sovralimentazione finalizzate a migliorare rendimento ed emissioni nel caso di alimentazione con miscele gasolio-biodiesel o biodiesel puro, modificando il consueto trade-off tra i diversi parametri grazie alla gestione dei vari sotto-sistemi e sfruttando le caratteristiche del biodiesel. 

Per la seconda attività, vengono definiti opportuni fattori energetici e di emissione per le fasi Well-to-Tank (produzione e distribuzione) e Tank-to-Wheels/Wake (utilizzo finale), con l’obiettivo di confrontare in modo più appropriato le diverse opzioni selezionate (diesel, MDO/MGO, HFO, CNG/LNG, metanolo, ammoniaca, idrogeno, WCOME, HVO, elettricità), tenendo conto dei diversi percorsi utilizzabili, basati su materie prime ed energia fossili o rinnovabili. I fattori vengono quindi applicati a casi studio riguardanti il settore marittimo o quello dei trasporti stradali, con un focus particolare per l’impatto nelle aree portuali. Le specie inquinanti considerate sono gas serra quali CO₂, CH₄ e N₂O, e compositi chimici quali NO_X, PM e SO_X.

Laboratori coinvolti

• Laboratorio di Motori a Combustione Interna e Sistemi Propulsivi
   

Pubblicazioni rappresentative

• Zamboni G., Capobianco M. Integrated control strategies of EGR system and fuel injection pressure to reduce emissions and fuel consumption in a DI engine fueled with diesel-WCOME blends and neat biodiesel. Paper accepted for the publication in Energies, Special Issue on Performance and Emissions of Advanced Fuels in Combustion Engines, 2025.
• Zamboni G., Scamardella F., Gualeni P., Canepa E. Comparative analysis among different alternative fuels for ship propulsion in a well-to-wake perspective. Heliyon, Volume 10, Issue 4, Article number e26016, 2024, doi: 10.1016/j.heliyon.2024.e26016.
• Scamardella F., Zamboni G., Canepa E., Gualeni P., Macocco A. Ammonia as an Alternative Fuel for Large Passenger Ships: Benefits and Challenges. Progress in Marine Science and Technology, Volume 6, Pages 138 - 14529 August 2022 - 20th International Conference on Ship and Maritime Research, NAV 2022 June 2022 Code 182460.
• Zamboni G., Capobianco M. Definition of the optimal content of used cooking oil methyl ester in blends fuelling a turbocharged diesel engine. Biomass and Bioenergy, 150, 106098, 2021, doi: 10.1016/j.biombioe.2021.106098
• Zamboni G., Capobianco M. Experimental Analysis of the Influence of Diesel-Used Cooking Oil Methyl Ester Blends on Efficiency, Emissions and Combustion Process in a Diesel Engine. EUBCE 2020, 28th European Biomass Conference and Exhibition, 2020.