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Cattura, Stoccaggio CO2

La cattura della CO2 è realizzata sulle tre tipologie d'impianto: IGCC (Integrated Gassification Combined Cycle), termoelettrico convenzionale e termoelettrico con combustione in ossigeno (oxy-coal-combustion). A ognuna delle tre tipologie d'impianto si associano rispettivamente le tecnologie di cattura: pre-combustione, post-combustione e ossi-combustione.

Per quanto riguarda la cattura pre-combustione, è stato messo a punto il processo di preparazione e sono state caratterizzate membrane a base di Palladio, a barriera ossidativa o ceramica, per la separazione dell'idrogeno in processi di water-gas shift su gas di sintesi. 

L'obiettivo è ottenere costi più bassi e prestazioni, in termini di purezza e flusso d'idrogeno permeato, comparabili con i target internazionali.

In particolare, sono stati analizzati, oltre ad una serie di fattori che limitano la riduzione dello spessore dello strato di palladio, le problematiche legate allo scale up del processo di preparazione della membrana.

Inoltre, si è collaborato nell'ambito di un progetto europeo sui cicli combinati con gassificazione integrata (IGCC) valutando i meccanismi di degrado dei materiali che costituiscono i rivestimento delle parti calde delle turbine a gas più recenti, che in questo caso sono sottoposti a condizioni di esercizio aggressive.

Per la cattura post-combustione, è stata realizzata un'unità di adsorbimento (e desorbimento) della CO2 dai fumi basata sul chemiassorbimento con ammine ancorate su un supporto solido (sorbente solido).

Progettate a partire da un concetto sviluppato da RSE, quattro di queste unità sono il componente centrale di un impianto pilota di cattura della CO2, in corso di avanzata realizzazione, che sarà installato entro il 2011 in una centrale termoelettrica alimentata a carbone.

L'impianto pilota opererà in batch è sarà in grado di trattare una portata fumi dell'ordine di 100 Nm3/h. Questa tecnologia innovativa, rispetto al processo convenzionale basato su ammine in soluzione acquosa, non presenta i tipici inconvenienti (corrosione dei materiali, formazione di schiume, degrado ossidativo delle ammine) e, grazie all'inferiore fabbisogno di energia termica nella fase di rigenerazione, permette il recupero di circa 3 punti percentuali di rendimento elettrico netto d'impianto.

Nell'ambito delle tecnologie di ossi-combustione e pre-combustione, l'attività di RSE è  propedeutica allo sviluppo di una tecnologia, di caratterizzazione in laboratorio di membrane per la separazione di ossigeno dall'aria.  I campioni di membrana sono inizialmente forniti nell'ambito di un accordo con un prestigioso centro di ricerca tedesco.  Si ritiene che l'utilizzo di questa tecnologia consentirà di incrementare il rendimento elettrico netto di un impianto IGCC, rispetto all'utilizzo dei tradizionali impianti criogenici, dell'1-2 %.