Una nuova tecnologia per la cattura del carbonio aiuta i cementifici a fare la propria parte per il pianeta
Come ingrediente base del calcestruzzo, il cemento riveste un ruolo determinante nella nostra vita quotidiana; è impiegato in quasi tutto ciò che costruiamo: edifici, strade, dighe, ponti e tunnel. Tuttavia, è anche una fonte importante di emissioni di CO2. L’industria del cemento europea ha lavorato a lungo per ridurre le emissioni e ora ha stabilito l’obiettivo di raggiungere la neutralità carbonica lungo la catena del valore del cemento e del calcestruzzo entro il 2050. Secondo l’associazione europea del cemento CEMBUREAU, il 42 % della riduzione delle emissioni di CO2 verrà conseguito tramite la cattura, lo stoccaggio e l’utilizzo del carbonio (CCUS). In questo processo orientato alla mitigazione dei cambiamenti climatici, l’anidride carbonica viene catturata dalle centrali elettriche e dai processi industriali per il riutilizzo o lo stoccaggio sicuro a lungo termine. Per contribuire agli sforzi volti a soddisfare gli obiettivi di emissione dell’UE, i ricercatori che stanno lavorando al progetto CLEANKER, finanziato dall’UE, hanno ora sviluppato una nuova tecnologia di cattura dell’anidride carbonica per i cementifici denominata ciclo del calcio. Grazie a tale tecnologia, il gruppo del progetto aspira a ridurre le emissioni di CO2 dei cementifici del 90 %. Circa il 60 % delle emissioni di anidride carbonica nella produzione di cemento sono correlate alla calcinazione del calcare (CaCO3, carbonato di calcio), la principale materia prima impiegata nel processo di produzione in cui il carbonato di calcio viene scomposto nell’ossido di calcio (CaO) e nella CO2. Il ciclo del calcio è un processo rigenerativo che si avvale della capacità dei sorbenti a base di calcio di catturare la CO2 ad alte temperature. In questo processo, l’anidride carbonica è catturata tramite la cosiddetta carbonatazione dell’ossido di calcio per formare il carbonato di calcio. Questa trasformazione è seguita dalla calcinazione mediante processo di ossi-combustione, che rende di nuovo disponibile l’ossido di calcio e rilascia anidride carbonica quasi pura.
I vantaggi del ciclo del calcio
«La nostra tecnologia presenta diversi vantaggi per i cementifici esistenti», spiega Martina Fantini, ingegnere meccanico del Laboratorio Energia e Ambiente Piacenza (LEAP) che coordina il progetto CLEANKER, in un articolo pubblicato sul sito web della Commissione europea. «In primo luogo, la riqualifica non implica alcuna modifica del forno rotativo dell’impianto, che è l’attrezzatura più importante in ogni cementificio. Poi, il sorbente prodotto alla fine del processo di cattura dell’anidride carbonica è la medesima materia prima utilizzata per la produzione del clinker (ossia il componente principale della maggior parte dei cementi). Infine, esiste una vasta gamma di possibilità per sfruttare il calore prodotto dal processo di cattura della CO2.» A differenza di altri tentativi per la cattura della CO2 nei cementifici, tale processo del ciclo del calcio si verifica durante la combustione, non successivamente. «Sebbene sia meno avanzato, CLEANKER può potenzialmente raggiungere un’elevata efficienza nella cattura dell’anidride carbonica con una penalità energetica ridotta e un impatto economico contenuto. Tutto ciò grazie all’impiego della farina cruda comune come sorbente dell’anidride carbonica e integrazione termica stretta, che riduce sensibilmente il consumo di combustibile», osserva Fantini. Secondo l’articolo, Fantini si aspetta che il progetto CLEANKER (CLEAN clinKER production by Calcium looping process) riesca a riqualificare la tecnologia del ciclo del calcio su vasta scala in circa tre anni. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto CLEANKER
Parole chiave
CLEANKER, cemento, CO2, cattura del carbonio, ciclo del calcio, emissioni
