Processi chimici più verdi e più economici
I CMR associano la separazione basata sulla membrana e una reazione chimica catalitica in un solo dispositivo. Oltre l’80 % delle reazioni dell’industria chimica sfruttano i catalizzatori per incrementare il ritmo e il rendimento della produzione. L’intensificazione del processo che permette di ridurre significativamente il consumo di energia e gli sprechi per tecnologie più economiche e sostenibili potrebbe avere un impatto enorme sull’industria e l’economia dell’UE. Il progetto DEMCAMER(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, ha selezionato quattro processi chimici particolarmente importanti nel settore energetico legati alla produzione di idrogeno puro, idrocarburi liquidi ed etilene. I processi sono il reforming auto termico (ATR), la sintesi di Fischer-Tropsch (FTS), il passaggio acqua-gas (WGS) e l’accoppiamento ossidativo del metano (OCM). Alla fine della seconda fase del progetto, il team ha in mano catalizzatori e membrane migliori e più convenienti per tutti e quattro i processi. Quelli per gli studi in laboratorio sono stati già consegnati ai partner e i materiali per i reattori pilota sono già stati selezionati. I catalizzatori definitivi per i CMR pilota si dimostrano tutti superiori per quanto riguarda attività, selettività e stabilità rispetto allo stato dell’arte attuale. I CMR di laboratorio per tutti e quattro i processi sono stati costruiti e sono in varie fasi di collaudo e dimostrazione. In particolare, i reattori FTS e WGS sono stati dimostrati e le membrane a ossigeno dei reattori ATR e OCM sono attualmente in fase di ottimizzazione. Sono stati progettati dispositivi pilota per tutti tranne che per i FTS CMR (vedi figura nella sezione del pilota del WGS). La progettazione di membrane, catalizzatori e CMR è stata supportata lungo tutto il processo di sviluppo dalla creazione di modelli e simulazioni. La conclusione del progetto sarà accompagnata da analisi del ciclo vitale e ambientali, i risultati preliminari delle quali sono già disponibili. L’equipe desidera garantire la sicurezza per quanto riguarda le esplosioni. È stata fatta una valutazione del rischio e sono state proposte raccomandazioni di sicurezza. Infine il team ha sviluppato il quadro per una futura analisi socioeconomica. I CMR multifunzionali di DEMCAMER per il settore energetico promettono di migliorare le prestazioni, la convenienza e la sostenibilità di processi di vitale importanza dipendenti dalle reazioni catalitiche. I modelli di catalizzatori, membrane e CMR continueranno a sostenere lo sviluppo molto dopo la conclusione del progetto.
