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Abbassare l'impatto ambientale delle centrali a carbone

Le temperature medie degli ultimi tre decenni sono state le più alte mai registrate. Questo è il risultato di un'attività umana che ha rilasciato gas a effetto serra, in particolare CO2, nell'atmosfera. La combustione di carbone, oli e gas produce grandi quantità di anidride carbonica, rendendo il settore della produzione energetica un punto di riferimento per le strategie di mitigazione del cambiamento climatico. Le nuove tecnologie di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) possono ridurre le emissioni dalle centrali elettriche sequestrando e immobilizzando la CO2.
Tuttavia, queste metodologie possono essere molto costose a causa delle grandi quantità di energia che richiedono. Per evitare un aumento dei prezzi dell'energia, le nuove tecnologie CCS a bassi consumi sono oggetto di numerose ricerche. Un recente studio ha sperimentato uno di questi nuovi metodi, una cattura del carbonio operata da un impianto che rimuove l'anidride carbonica tramite assorbimento chimico, in una centrale elettrica a carbone in Polonia.
 
L'impianto pilota è stato progettato, costruito e gestito dal Polish Institute for Chemical Processing of Coal in collaborazione con un partner industriale, TAURON. L'impianto assorbe CO2 utilizzando un solvente chimico. Gli autori affermano che questa tecnologia è la più efficace per le centrali elettriche a carbone e può essere integrata con le unità esistenti.
L'impianto è mobile, in modo che possa essere testato in varie posizioni, e dotato di flessibilità, che significa che può essere usato per testare le modifiche da elaborare anche dopo la sua installazione. Questo ha permesso ai ricercatori di indagare l'influenza dei diversi parametri di processo sul recupero di CO2 e sulla domanda di energia da parte dell'impianto (i due più importanti indicatori di efficienza di processo).
Nel 2013, l'impianto è stato trasportato e collegato al Łaziska Power Plant di TAURON in Polonia, dove sono state effettuate 550 ore di prove con il solvente monoetanolammina (MEA), solvente base adatto per i confronti prolungati. Durante il test, oltre il 90% della CO2 emessa è stata rimossa dai fumi, circa 19 000 kg totali di gas serra (1000 kg al giorno).

Le variazioni nel processo hanno rivelato che il recupero della CO2 dipende da una serie di fattori, come la concentrazione di solvente, la pressione parziale del gas e la temperatura. La quantità di rimossa dai fumi ha subito oscillazioni anche del 20% in base a questi fattori, indicando che il funzionamento del processo in condizioni ottimali potrebbe generare un notevole risparmio energetico.
I ricercatori sono stati particolarmente interessati a domanda di energia dell'impianto, in quanto è il principale fattore limitante per l'applicazione generalizzata di CCS a base di solventi. Questo consumo, nella grande maggioranza delle prove, è risultato essere al di sotto di 4 megajoule per chilogrammo di CO2, un dato inferiore a quelli prodotti dagli attuali impianti.
Una ulteriore ricerca effettuata dagli autori ha dimostrato che la domanda di energia potrebbe essere ridotta ulteriormente utilizzando diversi solventi e introducendo modifiche tecnologiche al processo.

Questi test iniziali dimostrano il buon funzionamento di degli impianti a base di monoetanolammina in post-combustione per la cattura del carbonio. Si conferma che questa tecnologia è un mezzo efficace per ridurre la COdelle emissioni delle centrali a carbone, un dato importante che deve essere preso in considerazione dai decisori politici che lavorano nel settore energetico.
 

Nuove tecnologie a base di solventi sono state oggetto di studio da parte di un team di ricerca polacco.

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