METODI PER LA STIMA DELLA TENSIONE DI VAPORE DEI FLUIDI ORGANICI

Il presente lavoro di tesi si inserisce nel contesto di transizione energetica che risponde agli obiettivi di riduzione della dipendenza dai combustibili fossili e contenimento delle emissioni tramite una profonda riprogettazione dei sistemi di conversione, accumulo e utilizzo dell’energia. Tale riprogettazione richiede una conoscenza accurata delle proprietà termofisiche dei fluidi coinvolti. Significativo è stato dare priorità all’analisi della tensione di vapore perché i nuovi vettori energetici, sistemi in grado di immagazzinare e trasportare energia per essere rilasciata al momento del bisogno (l'idrogeno e l'ammoniaca), e le tecnologie green lavorano spesso in condizioni di pressione e temperatura vicine ai loro punti di transizione di fase. Conoscere e modellare con precisione la tensione di vapore consente quindi di ottimizzare i processi, selezionare materiali e fluidi più efficienti e sicuri, e sviluppare soluzioni energetiche realmente compatibili con gli obiettivi di decarbonizzazione. I combustibili liquidi oggi più largamente impiegati sono miscele complesse la cui composizione è dominata dagli n-alcani. La scarsità di dati sperimentali per le molecole a catena lunga rende tuttavia indispensabile il ricorso a metodi predittivi affidabili, in grado di estrapolare i valori anche oltre il range coperto dalle misure disponibili. Il presente lavoro implementa e valida, in ambiente Python, alcuni tra i principali metodi di stima della tensione di vapore applicati alla serie omologa degli n-alcani. In particolare, il metodo degli stati corrispondenti di Riedel è stato confrontato con il metodo di Li (CSGC-PRV) e con l'equazione di Antoine, assunta come riferimento empirico; le proprietà critiche e la temperatura normale di ebollizione, necessarie come parametri di ancoraggio, sono state determinate mediante metodi a contributo di gruppo. I modelli sono stati validati attraverso il confronto con un database sperimentale consolidato a partire dal NIST Chemistry WebBook e da fonti storiche. L'analisi, condotta sia graficamente sia mediante indicatori statistici, ha consentito di quantificare gli scostamenti dei diversi metodi e di valutarne la capacità di estrapolazione nelle regioni prive di riscontro sperimentale. I risultati mostrano come l'integrazione tra strumenti di calcolo avanzati e metodi predittivi fornisca una strategia efficiente e robusta per la stima della tensione di vapore laddove non esistano misure dirette, offrendo un supporto concreto alla modellazione di fluidi organici destinati ad applicazioni energetiche sostenibili.