Chemical looping combustion ecocompatibile
La combustione dei carburanti fossili per fornire energia alle attività umane produce biossido di carbonio, un elemento importante per il cambiamento climatico globale. Le tecnologie per la cattura del carbonio post-combustione rappresentano un passo importante nella transizione verso fonti di energia rinnovabili. Gli impianti per il chemical looping sono attraenti in quanto richiedono una quantità di energia molto bassa. Con questa tecnologia, gli idrocarburi vengono ossidati in un sistema di reattori a letto fluidizzato. Il progetto INNOCUOUS ("Innovative oxygen carriers uplifting chemical-looping combustion"), finanziato dall'UE, ha permesso agli scienziati di migliorare un concetto su scala di laboratorio per l'attuazione a livello industriale. Il concetto originale della chemical looping combustion si basa su costosi e pericolosi trasportatori di ossigeno basati sul nickel. INNOCUOUS ha cercato di raggiungere prestazioni ragionevoli su scala industriale con nuove particelle trasportatrici di ossigeno ecocompatibili. In questo modo, il lavoro ha incluso sia una selezione di nuovi trasportatori di ossigeno e miglioramenti tecnici nel design del reattore a letto fluidizzato. Gli scienziati hanno studiato sia i materiali che non contengono nickel che gli ossidi miscelati utilizzando una quantità minima di nickel. Da 160 campioni iniziali, il team ha ristretto il campo a pochi candidati promettenti economici ed eco-compatibili. Sono stati utilizzati con successo in reattori da 10 KW e 120 KW con una conversione di combustibile del 100% (rispetto al 98-99 % dei materiali di ossido di nickel) e con la separazione del biossido di carbonio. Il lavoro scientifico ha portato a nove pubblicazioni e a molte altre in diversi stadi. Il costo di un reattore a combustione chimica è maggiore di quello di un comune reattore a gas, ma non è proibitivo. Può anche essere migliorato in modo che i vantaggi siano superiori ai costi. I partner di INNOCUOUS sono riusciti a sostituire con successo i trasportatori di ossigeno contenenti nickel in un reattore a combustione chimica con alternative eco-compatibili e hanno raggiunto contemporaneamente una conversione del combustibile completa, portando la tecnologia più vicina all'attuazione pratica.
Parole chiave
Chemical looping combustion, cattura di carbonio, nickel, trasportatori di ossigeno
