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Separazione della CO2 con solventi avanzati: nuovi risultati

Le tecnologie di separazione della CO2 e di riutilizzo o confinamento permanente (Ccus, Carbon capture, utilization and storage) sono una delle possibili strade verso la decarbonizzazione e il controllo dei mutamenti climatici. I processi oggi utilizzati su scala commerciale, basati sul processo di assorbimento con solventi a base di ammine, rigenerabili termicamente, presentano due limiti importanti: l’elevato dispendio energetico per la rigenerazione dei solventi e l’elevata tossicità degli stessi.

La ricerca è quindi orientata allo sviluppo di solventi innovativi o di altre tecniche di separazione, per esempio basate su membrane o sorbenti solidi. In questo ambito, sono particolarmente promettenti i solventi innovativi a base di sali di amminoacidi. Composti che, a differenza delle ammine, non sono né tossici né corrosivi, tanto da essere ampiamente utilizzati, ad esempio, per la produzione di medicinali e integratori.

La caratterizzazione di questi composti come solventi per la separazione della CO2 è oggetto di recenti attività di ricerca da parte di Sotacarbo che, in collaborazione con il Politecnico di Milano e il Laboratorio Energia e Ambiente Piacenza (Leap), sta portando avanti da alcuni anni uno studio sperimentale. E dopo la pubblicazione, a novembre del 2019, dei risultati preliminari ottenuti sul prolinato di potassio, oggi la ricerca si arricchisce con una nuova pubblicazione scientifica da parte della prestigiosa rivista International Journal of Greenhouse Gas Control. Il lavoro – dal titolo “Bench-scale absorption testing of aqueous potassium lysinate as a new solvent for CO2 capture in natural gas-fired power plants” (autori: Antonio Conversano, Andrea Porcu, Mauro Mureddu, Alberto Pettinau, Manuele Gatti) – riporta i risultati della caratterizzazione di un altro solvente, il lisinato di potassio, per applicazioni nel settore della produzione di energia a basse emissioni di CO2 attraverso cicli combinati a gas naturale.

“Abbiamo effettuato un’ampia sperimentazione presso i nostri laboratori, simulando i fumi di un impianto di generazione elettrica a gas naturale ed elaborando i risultati sperimentali grazie ai modelli di simulazione dei colleghi del Leap e del Politecnico di Milano”, dice Andrea Porcu, ricercatore Sotacarbo e co-autore del lavoro. Come spiega il collega Mauro Mureddu, co-autore del lavoro, i test hanno rivelato risultati estremamente positivi: “Il processo di assorbimento della CO2 con il lisinato di potassio ha prestazioni superiori rispetto agli analoghi processi basati sul prolinato risultando potenzialmente competitivo con i processi convenzionali con ammine”.

La ricerca, finanziata dalla Regione Autonoma della Sardegna nell’ambito del progetto “Centro di Eccellenza sull’Energia Pulita”, va avanti. I risultati molto promettenti ottenuti finora suggeriscono l’estensione dello studio a nuovi solventi, oltre che l’analisi sperimentale dettagliata del processo di rigenerazione termica degli stessi. APettinau