L'analisi - Enea

Per quanto riguarda la tecnologia per gli impianti supercritici (SC) due sono le possibilità per
effettuare la cattura della CO2. Un primo approccio prevede di operare con impianti
convenzionali con combustione ad aria attraverso sistemi di cattura post-combustione. Si
utilizzano solventi liquidi operanti a bassa temperatura con meccanismi simili a quelli utilizzati
nella desolforazione (per esempio ammine) sui fumi raffreddati all’uscita dalla caldaia.
Il sistema si completa con l’unità di rigenerazione del solvente e con quella di trattamento e
pressurizzazione della CO2 (figura 5.71).
Figura 5.71 – Schema di impianto supercritico con cattura della CO2 per assorbimento sui fumi
Coal
Aria
Un secondo sistema considera l’utilizzo di ossigeno come comburente (oxyfuel o
denitrogenazione) e opera con la semplice condensazione del vapor d’acqua nei fumi
raffreddati all’uscita dalla caldaia (figura 5.72).
Le portate in gioco sono notevolmente ridotte dall’assenza dell’azoto nei fumi, le unità di
trattamento fumi sono quindi ridimensionate rispetto al caso di alimentazione ad aria
comburente. La concentrazione della CO2 a valle è abbastanza elevata (85%) tale da essere
inviata, previo trattamento, all’unità di essiccamento e pressurizzazione fino alle pressioni
necessarie per lo stoccaggio definitivo (maggiori di 80 bar).
Figura 5.72 – Schema di impianto oxyfuel SC con separazione della CO2 per condensazione
Coal
O2
CALDAIA
Atmosferica
CALDAIA
Atmosferica
Ricircolo Gas
Flue GAS
Flue GAS
Trattamento fumi MEA
SCRUBBING
Trattamento fumi Condensazione
H2O
Cicli combinati avanzati
Nel lungo periodo potrebbero aversi impianti con prestazioni energetiche ed ambientali
decisamente superiori se venissero risolti i problemi che ancora impediscono la diffusione delle
celle a combustibile (fuel cell – FC) ad alta temperatura su impianti di grande potenza.
Sono infatti allo studio diverse tipologie di impianti che integrano celle a combustibile ad ossidi
solidi (SOFC) o a carbonati fusi (MCFC) in impianti di potenza complessi, comprendenti ad
esempio processi di gassificazione del carbone e cicli combinati gas-vapore, il tutto per
produrre energia elettrica e idrogeno con la cattura della CO2. Grazie alle performance delle
celle a combustibile è possibile, in linea teorica, ottenere prestazioni ambientali e energetiche
particolarmente elevate, con rendimenti elettrici che potrebbero anche arrivare al 70%.
L’immagazzinamento della CO2 in siti geologici appare, allo stato attuale, la migliore via
possibile per la gestione della CO2 prodotta a seguito dell’utilizzo delle fonti fossili, in quanto le
alternative (quali l’utilizzo della CO2 in attività industriali, implementazione dei cicli naturali di
forestazione e riforestazione ecc.) appaiono del tutto velleitarie in ragione delle enormi
quantità di CO2 in gioco. Attualmente le emissioni di CO2 relative agli usi energetici dei
combustibili fossili in Italia superano le 450 milioni di tonnellate per anno.
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CO2
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