Analisi e modellazione di impianti di produzione elettrica a ... - Enea

RICERCA DI SISTEMA ELETTRICO pag. 11 di 177
Tema di ricerca 5.2.5.2 “Centrali a polverino di carbone - Riduzione costi”
Analisi e modellazione di impianti di produzione elettrica a carbone equipaggiati con sistemi CCS
essiccazione e macinazione comporta operazioni dispendiose dal punto di vista energetico. Inoltre,
per quanto riguarda la generazione termoelettrica da carbone, si aggiungono i problemi relativi alle
infrastrutture necessarie per la gestione di milioni di tonnellate all’anno di materiali solidi, che
restringono il numero dei siti idonei alla costruzione di centrali di grande taglia.
Dal punto di vista ambientale l’impiego di carbone è caratterizzato da emissioni inquinanti macro e
micro, sia in termini di polveri fini e ultrafini e metalli pesanti (mercurio), che di emissioni di CO2 ,
davvero rilevanti rispetto alle altre due fonti fossili considerate.
In particolare, nella combustione del carbone si rende necessario una sezione aggiuntiva di
desolforazione prima del camino, a causa della presenza non trascurabile di zolfo, che può superare
nel peggiore dei casi il 5% in massa. Prendendo in considerazione un carbone di scarsa qualità, con
il 3% di zolfo, questo produrrà circa 2 grammi di SO2/MJ. La quantità che si riversa in atmosfera è
meno dell’uno per cento di quella prodotta, ma questo comporta un aumento dei costi di impianto.
In riferimento alla CO2 , il processo di combustione del carbone è particolarmente sensibile al suo
rilascio perché tale combustibile è ricco di carbonio. La formula della reazione stechiometrica di
combustione degli idrocarburi, di seguito riportata, pone in evidenza la relazione tra queste due
specie chimiche nel processo suddetto:
Il gas naturale, composto quasi totalmente da metano (CH4), genera una mole di anidride carbonica
per ogni mole bruciata. Il petrolio e il carbone sono invece costituiti da mix di idrocarburi, per cui la
loro composizione in carbonio e idrogeno sarà una media indicativa delle masse separate, di solito
C12H25 per il petrolio e C30H20 per il carbone; le moli di CO2 generate dalla combustione di una
mole risultano rispettivamente 12 e 30. Riferendo tutto all’energia ottenibile da un chilo di
combustibile si ottiene in seguente grafico:
Figura 3.2 – Produzione di CO2 per combustione dei fossili – Fonte [2]