Energia più pulita dal carbone
I carboni ad alto contenuto di cenere sono stati largamente usati per produrre elettricità e vapore industriale in India e Turchia, e questo probabilmente continuerà nel prossimo futuro. Sfortunatamente, bruciare direttamente carbone per produrre vapore per una turbina produce alti livelli di inquinamento, comprese le emissioni di gas serra. La gassificazione del carbone è un’alternativa a questa combustione diretta, e fornisce un’energia più pulita. Il progetto OPTIMASH (Optimizing gasification of high-ash content coals for electricity generation), finanziato dall’UE, ha ottimizzato una tecnologia relativamente nuova chiamata ciclo combinato di gassificazione integrata (integrated gasification combined cycle, IGCC) per migliorare le caratteristiche del contenuto di cenere dei carboni indiani e turchi. L’obiettivo dell’iniziativa è stato quello di migliorare le condizioni di funzionamento della tecnologia IGCC (ciclo combinato di gassificazione integrata). Il consorzio ha scoperto che la tecnologia di gassificazione del carbone su letto fluidificato era particolarmente adatta per la conversione di carbone a elevata produzione di ceneri. I processi di gassificazione indiretta e diretta a letto fluido sono quindi stati valutati e collaudati. I partner del progetto hanno caratterizzato il contenuto di ceneri conducendo un’analisi chimica, termica e petrografica. Essi hanno inoltre effettuato una distribuzione granulometrica e test con liquidi pesanti su campioni di carbone. Usando dei metodi di analisi termica e spettroscopia di massa, i ricercatori hanno anche studiato la cinetica di pirolisi, combustione e gassificazione. Questo lavoro è stato supportato da modelli di fluidodinamica computazionale. I risultati hanno dimostrato che l’impianto termico dimostrativo OPTIMASH, dell’ordine dei megawatt, ha fornito dati sufficienti per il miglioramento degli impianti di gassificazione, in relazione a una serie di livelli di potenza e applicazioni. I risultati della simulazione indicano che la modellizzazione ha avuto successo ed è adatta per analizzare gli effetti dell’operazione chiave, sui risultati di gassificazione. È stato scoperto che la fornitura di vapore comporta effetti positivi, aumentando la resa di idrogeno e la percentuale di contenuto di idrogeno nel gas di sintesi. Tale fornitura ha inoltre avuto effetti positivi sul valore calorifico superiore del gas di sintesi e sull’efficienza della gassificazione. Inoltre, l’assorbimento selettivo di solfuro di idrogeno e ammoniaca negli impianti IGCC ha contribuito a ridurre l’emissione di ossidi di zolfo e ossidi di azoto dalla turbina a gas. In quanto tecnologia del carbone a basse emissioni di anidride carbonica, il sistema di gassificazione pilota di OPTIMASH contribuirà alla riduzione delle emissioni nocive dalle centrali elettriche. IGCC è una scelta particolarmente attraente poiché può essere combinata con la tecnologia per la cattura dell’anidride carbonica e il suo stoccaggio sotterraneo.
Parole chiave
Centrali elettriche, carboni a elevata produzione di ceneri, OPTIMASH, elettricità, gassificazione del carbone su letto fluidificato
