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Petra Nova e Net Power: l’avanguardia Ccs

Petra Nova plant

L’interesse sempre maggiore verso le tecnologie di separazione e confinamento della CO2 (CCS, carbon capture and storage) sta portando a una crescita della diffusione nel mondo di impianti innovativi per la dimostrazione delle tecnologie su taglia pre-commerciale. E in questo senso gli Stati Uniti si confermano in prima fila.

Lo scorso 28 settembre, una delegazione Sotacarbo è stata invitata a visitare i più ambiziosi e recenti impianti dimostrativi al mondo – quello di Petra Nova e quello Net Power, situati nella periferia di Houston (Texas, USA) – che operano, con differenti tecnologie, la separazione della CO2 e il suo confinamento geologico in giacimenti di petrolio. La doppia visita è stata organizzata a margine di una serie di incontri con il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti (US DOE) e con il National Energy Technology Laboratory (NETL).

L’impianto Petra Nova è il più grande esempio al mondo di applicazione delle tecnologie CCS a centrali termoelettriche esistenti (la centrale Parish Power Plant che, con una potenza complessiva di quasi 3000 MW, rappresenta la seconda centrale termoelettrica più grande degli Stati Uniti). Uno dei gruppi di generazione elettrica della centrale, da 640 MW, è stato equipaggiato con un sistema di separazione dell’anidride carbonica mediante ammine, sistema che tratta una parte dei fumi prodotti (di volume pari a quello dei fumi di una centrale da 240 MW) consentendo la separazione, a partire dal gennaio 2017, di 1,6 milioni di tonnellate di CO2 all’anno. L’anidride carbonica separata viene compressa e inviata, mediante un CO2-dotto di circa 150 km, a un giacimento di petrolio (West Ranch), nel quale viene iniettata per incrementarne la produzione da 300 a ben 15.000 barili al giorno. L’impianto Petra Nova nasce dal consorzio tra la statunitense NRG e la JX Nippon Oil & Gas Exploration, che gestiscono l’impianto in condizioni paritarie.

L’impianto Net Power, da 50 MW termici, si basa invece su una tecnologia totalmente differente: i cosiddetti cicli a CO2 super-critica (S-CO2). In questo caso il combustibile – gas naturale – è bruciato con una corrente di ossigeno quasi puro, con la conseguenza che i fumi di combustione son composti esclusivamente da anidride carbonica e vapor d’acqua, quest’ultimo facilmente separabile per condensazione. La combustione avviene inoltre ad altissima pressione e le condizioni termodinamiche dei fumi (dette appunto super-critiche) consentono di ottenere, nel corso della loro espansione in turbina, rendimenti impensabili per gli impianti convenzionali. La realizzazione dell’impianto Net Power sarà ultimata nei prossimi mesi.

Sotacarbo, che studia già da anni entrambe le tecnologie di separazione della CO2, è fortemente interessata ai loro sviluppi industriali e alle potenziali applicazioni. APettinau