Decarbonizzazione: produrre, ad emissioni zero, combustibili innovativi usando l'anidride carbonica e l'idrogeno

Non solo Cemento: con il progetto E-C02 si punta a ridurre l'impatto sull'ambiente

Gli scienziati degli Atenei di Bologna e di Parma, il Laboratorio Energia Ambiente di Piacenza, Romagna Tech e diverse aziende: la multiutility Mera, Tper, Siram Veolia, Ecospray Technologies, Idro Meccanica e Buzzi Unicem, coordinati dal Laboratorio Enea Cross-Tee di Bologna, stiano portando avanti una ricerca finanziata dalla Regione e dal Fondo sviluppo e coesione dedicata al tema della decarbonizzazione.

Il progetto, denominato E-C02, persegue infatti l'obiettivo di produrre, ad emissioni zero, combustibili innovativi usando l'anidride carbonica e l'idrogeno.

Fra le possibili applicazioni: l'industria, l'edilizia, i trasporti.

E-CO2 – Produzione ed utilizzo nei cicli industriali di combustibili sintetici da CO2 ed energia elettrica rinnovabile

Il progetto E-CO2 si propone di dimostrare la fattibilità tecnica nell’utilizzo della CO₂, separata e catturata in industrie ad alta intensità energetica, per la produzione di combustibili. L’implementazione di diverse tecnologie e la loro caratterizzazione sperimentale mediante impianti dedicati (metano sintetico gassoso e liquido, metanolo e dimetiletere) ne verificherà la scalabilità e modularità. Nel progetto saranno caratterizzati anche i dispositivi di generazione da fonte rinnovabile ed effettuate delle prove di utilizzo dei combustibili sintetici; inoltre saranno creati modelli matematici in grado di simulare l’intero processo (dalla produzione all’utilizzo di combustibili sintetici) e fornire indicazioni tecniche ed economiche di filiera.

"Il metano sintetico prodotto da C0₂ e idrogeno verde" ha detto nei giorni scorsi il coordinatore del progetto, ingegner Giuseppe Migliaccio "potrebbe essere immesso nella rete gas naturale e trovare così impiego nei settori della mobilità, dellindustria e del residenziale. Proprio la possibilità di utilizzare la vasta rete gas presente nel nostro Paese, con funzione di accumulo energetico, costituisce il grande potenziale di impiego di questa tecnologia. Al contempo, si favorisce una maggiore penetrazione delle fonti rinnovabili elettriche, attraverso linterazione della rete elettrica con quella del gas, il cosiddetto sector coupling".

Obiettivi della Ricerca E-CO2 

Tra le strategie più vantaggiose per la transizione verso una low-carbon economy, la cattura della CO₂ (CCU/CCS) gioca un ruolo primario. Tuttavia, se da un lato, buona parte delle tecnologie di utilizzo/stoccaggio della CO₂, CCU/CCS, non presenta livelli di maturità tecnologica sufficiente per applicazioni commerciali, è altrettanto vero che, per ragioni tecniche, alcuni settori industriali (es. cemento) non potranno ridurre considerevolmente le proprie emissioni di CO2 senza l’impiego di CCU/CCS. Lo sviluppo di combustibili sintetici innovativi, prodotti da fonte rinnovabile e caratterizzati da emissioni di CO₂ nulle nel ciclo, rappresenta lo stadio finale nel processo di decarbonizzazione, di efficientamento nell’approvvigionamento energetico e nella sostenibilità ambientale.

E-CO2, nato dalla collaborazione di laboratori che hanno maturato una lunga esperienza sui contenuti tecnologici del progetto e raccogliendo gli interessi dei partner industriali coinvolti sia sugli aspetti di cattura della CO₂ che su quelli relativi alla produzione ed utilizzo di combustibili sintetici, si propone di dimostrare la fattibilità della chiusura della filiera che, a partire dalla separazione, cattura della CO₂ in siti industriali, veda un successivo utilizzo della stessa nella produzione di combustibili carbon neutral innovativi e un impiego reale presso utenti finali. Il progetto ha l’obiettivo di dimostrare, mediante la progettazione, la realizzazione, l’integrazione e la sperimentazione di impianti reali, la fattibilità tecnica dei processi termochimici, fisici, catalitici ed elettrochimici, che interessano le diverse attività sviluppate all’interno della filiera ed evidenziare le potenziali problematiche gestionali. Il progetto si propone inoltre di verificare gli aspetti economici, ed i benefici ambientali, legati allo sviluppo di diverse tecnologie utilizzabili nella produzione di combustibili da CO₂, restituendo analisi che saranno messe a disposizione delle aziende interessate all’implementazione delle tecnologie analizzate. La scelta di realizzare diversi impianti reali distribuiti sul territorio, oltre alla funzione di laboratori tecnici sui quali effettuare le analisi di caratterizzazione, ha obiettivo di creare dei dimostratori sulle tecnologie low carbon sviluppate che, dando evidenza dei bilanci ambientali ed economici derivanti dall’utilizzo delle tecnologie proposte, riusciranno a far percepire la fattibilità tecnica, le caratteristiche e la facilità di impiego dei combustibili prodotti.

Gli obiettivi specifici e in risultati attesi sono i seguenti:

• Fornire una stima, su scala regionale, della potenziale produzione di CO₂.
• Caratterizzazione sperimentale tramite prototipi dei dispositivi di produzione di combustibili da CO₂, H₂ e energia elettrica da fonte rinnovabile basati su diverse tecnologie.
• Dimostrare tecnicamente ed economicamente il potenziale impiego dei combustibili sintetici.
• Modellazione energetico-economica delle tecnologie e dei processi di produzione di combustibili da CO₂ e H₂

L'innovazione tecnologica alla base della decarbonizzazione

Gli uomini non sono tutti cattivi e non tutti coloro che lavorano nell'industria vogliono distruggere l'ambiente e il futuro dei nostri giovani. Sono moltissimi gli imprenditori, i tecnici, i ricercatori che oggi sono impegnati nel cercare una soluzione a un problema incredibilmente complesso: invertire la rotta in corsa.

Un problema complesso, perchè se prendiamo ad esempio i 17 obiettivi (o Goals) della sostenibilità dell'agenda 2030 ci accorgiamo come spesso le strategie da adottare possano portare a un vantaggio su un tema, e uno svantaggio sull'altro. Prova ne è che sul tema delle energie pulite ci sono paesi come gli Stati Uniti, o la Francia, che fanno del Nucleare una strategia ineludibile, altri come l'Italia, un demone da evitare.

Di certo, come abbiamo già scritto su questo portale, avremo bisogno di un forte contributo delle nuove tecnologie. E per individuare le nuove tecnologie serve fare sistema, servono fondi, serve una forte collaborazione tra Stato, Università e Industria. E una nuova visione più liberista, più tecnica e scientifica, sulle scelte da compiere. Per esempio, si pensi ai termovalorizzatori o all'uso dei CSS nella produzione del cemento: fino a quando la scelta spetterà a un sindaco invece che allo Stato, non potremo mai compiere quel salto di qualità tale da poter rispondere a Greta Thumberg "non facciamo blablà". 

Forse un paso indietro sull'articolo 5 della costituzione, con una maggiore centralità delle decisioni, e un minor numero di paletti normativi sull'uso dell'innovazione, potrebbero essere i passi necessari per compiere questo passo. E questo chiede un cambio culturale, anche di chi governa, anche di chi è abituato nel vedere la produzione di una norma come un esercizio di potere. 

Spero davvero che il desiderio di un "bene comune" ci porti a questo cambiamento culturale. Per il momento, viva "E-C02" e tutti i progetti come questo.