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Centrali elettriche a carbone più pulite tramite tecnologie combinate

Installare una combinazione di tecnologie di cattura del carbonio nelle attuali centrali elettriche alimentate a carbone potrebbe aiutare gli impianti a ridurre le proprie emissioni e a soddisfare i rigidi obiettivi ambientali, affermano i ricercatori dell’UE.
Centrali elettriche a carbone più pulite tramite tecnologie combinate
Il progetto ECO-SCRUB, finanziato dall’UE, ha studiato da un punto di vista tecnico se i metodi per installare la tecnologia della cattura del carbonio nelle centrali elettriche esistenti potrebbero raggiungere delle efficienze ambientali ed economiche. La cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS) prevede di catturare l’anidride carbonica (CO2) di scarto proveniente dalle centrali elettriche e di trasportarla a un sito di stoccaggio, dove non verrà immessa nell’atmosfera.

“Per le centrali alimentate a carbone ci sono due possibili tecniche fondamentali: l’arricchimento di ossigeno e la depurazione post combustione con solvente,” spiega Dorian Matts, coordinatore del progetto ECO-SCRUB, proveniente dalla RWE Npower nel Regno Unito. La CO2 può essere ad esempio rimossa dai gas di scarico post combustione usando solventi rigenerabili, quello più frequentemente utilizzato per la cattura della CO2 è la monoetanolammina (MEA), un solvente a base di ammine. Le centrali elettriche possono anche adottare nuove procedure per aumentare l’efficienza.

Queste opzioni per ridurre le emissioni di CO2 dalle centrali elettriche alimentate a carbone presentano dei costi notevoli e dei problemi tecnici. “Le tecnologie disponibili per ridurre notevolmente o eliminare la CO2 dai gas di scarico sono costose, hanno una grande impronta ecologica e hanno dei rilevanti bisogni energetici che influiscono anche in modo significativo sulla posizione di mercato delle centrali alimentate a carbone,” spiega Matts.

Una soluzione armoniosa

Allo scopo di affrontare questa situazione, il progetto ECO-SCRUB ha cercato di determinare se era tecnicamente possibile combinare parti di entrambe queste tecniche al fine di ottenere un funzionamento efficiente e più sostenibile. Il team del progetto ha iniziato valutando l’impatto dell’incremento del contenuto di ossigeno nell’aria immessa e dell’utilizzo dell’attuale generazione di depurazione mediante cattura del carbonio sulla combustione del carbone. Essi hanno inoltre valutato il ricircolo dei gas di scarico, che può aiutare per quanto riguarda la riduzione della corrosione e delle emissioni di SO2.

“Noi siamo stati in grado di dimostrare che il concetto è credibile e presenta dei vantaggi per l’ammodernamento delle centrali elettriche attuali alimentate a carbone,” afferma Matts. “Noi siamo riusciti a determinare quali sarebbero le probabili condizioni della progettazione, ovvero la quantità di ossigeno da iniettare e dove farlo, quale attuale soluzione a base di ammine selezionare e la quantità del ricircolo dei gas di scarico, al fine di evitare emissioni di NOx più elevate o maggiori tassi di corrosione nella centrale.”

Il progetto ECO-SCRUB ha inoltre affrontato questioni pertinenti alla cattura convenzionale, con risultati che potrebbero avere un’applicabilità più ampia alla costruzione di nuove centrali e alla ricerca sulla cattura del carbonio in corso. “Se le attuali centrali alimentate a carbone possono sopravvivere economicamente abbastanza a lungo da permettere al resto dell’infrastruttura per la cattura e lo stoccaggio del carbonio di essere installata, allora questa sembra essere un’opzione interessante e credibile per il loro ammodernamento,” dice Matts.

“Ad esempio, i produttori europei potrebbero essere in grado di sviluppare questa tecnologia per ammodernare le centrali elettriche alimentate a carbone esistenti più recenti su scala globale. Questo a sua volta potrebbe aiutare altri paesi, come ad esempio India e Cina, a soddisfare i loro impegni presi con l’accordo di Parigi.”

Guardando al futuro

La tecnologia potrebbe aiutare le centrali alimentate a carburanti fossili a navigare in acque sempre più pericolose. Il Sistema di scambio di quote di emissione dell’UE (EU ETS) e altri meccanismi di determinazione del prezzo del carbonio hanno prodotto un grave impatto sulla competitività relativa dell’energia generata dal carbone. “Anche il requisito di affrontare il problema degli inquinanti che causano le piogge acide (NOx e SOx) ha portato a notevoli investimenti nella tecnologia per la pulizia dei gas di scarico nelle centrali alimentate a carbone,” aggiunge Matts.

Andando avanti, il raggiungimento dell’efficienza economica è quindi fondamentale per questo settore, come lo è anche il supporto normativo. “Ora sono necessarie politiche ambientali chiare e stabili per consentire investimenti nella cattura della CO2, combinate con lo sviluppo e l’implementazione delle parti relative a trasporto e stoccaggio dell’approccio CCS,” conclude Matts.

Keywords

ECO-SCRUB, cattura del carbonio, carbone, centrali elettriche, emissioni, ETS, CCS