Ridurre le emissioni di gas a effetto serra generate dal riscaldamento e dall’industria
Il progetto e-CODUCT, finanziato dall’UE, sta sviluppando una tecnologia innovativa intesa a produrre monossido di carbonio (CO) e zolfo (S), prodotti finali ecologici commercializzabili, a partire da diossido di carbonio (CO₂) e idrogeno solforato (H₂S). La tecnologia in questione, un reattore catalitico elettrotermico alimentato da fonti di energia rinnovabili, consentirà di effettuare la transizione dal riscaldamento basato sui combustibili fossili a quello mediante elettricità per i processi svolti al fine di trattare i gas acidi in diversi settori. Al giorno d’oggi, il riscaldamento e l’industria sono responsabili dell’emissione di grandi quantità di CO₂ nell’atmosfera; tuttavia, al di là delle circa 2 gigatonnellate che vengono sequestrate naturalmente ogni anno, la cattura e lo stoccaggio di CO₂ in serbatoi sotterranei tramite mezzi tecnici sono limitati. Inoltre, l’industria valorizza quantità solamente limitate di CO₂ e non sono attualmente disponibili tecnologie che garantiscano la circolarità, la riduzione delle emissioni e la valorizzazione di quantità significative di questo gas. La miscela di CO₂ e H₂S, o gas acido, generata dalle raffinerie e da altri processi industriali viene attualmente trattata mediante un metodo, chiamato processo Claus, che prevede il recupero dello zolfo da flussi di gas ricchi di H₂S e richiede un utilizzo aggiuntivo di gas combustibile per le fonti caratterizzate da concentrazioni di H₂S inferiori al 55%. Per gli approcci termocatalitici o elettrocatalitici alla riduzione della CO₂, quest’ultima deve essere molto pura, il che richiede un’adeguata separazione dal gas acido.
Affrontare le sfide del momento
Nessuna delle tecnologie attualmente esistenti consente la riduzione simultanea di CO₂ e H₂S. Le principali sfide esistenti per quanto riguarda la conversione della CO₂ sono i flussi la cui composizione comprende altri gas acidi e l’inefficienza ambientale dei reattori, che vengono affrontate da e-CODUCT elettrificando la conversione chimica simultanea dei componenti dei gas acidi (CO₂ e H₂S) nella molecola piattaforma del cobalto e in zolfo commerciabile. La nuova tecnologia del progetto consentirà la valorizzazione dei gas acidi in due fasi mediante la conversione di CO₂ e H₂S in solfuro di carbonile (COS) in un reattore a letto fisso, seguita dalla conversione di COS in CO e S tramite un reattore elettrotermico a letto fluido. Grazie a questa soluzione, che consente di trattare contemporaneamente CO₂ e H₂S, e-CODUCT avvierà il passaggio dal riscaldamento dei processi di trattamento dei gas acidi riscaldati mediante combustibili fossili a quello alimentato ad elettricità, contribuendo a migliorare le prestazioni ambientali dell’industria europea e del settore della raffineria. Il lavoro svolto al fine di raggiungere questo obiettivo è già ben avviato: le operazioni tecniche sono iniziate con l’ottimizzazione della reazione per convertire la CO₂ in COS, nonché con l’enfasi posta sull’ingegneria dei catalizzatori e sull’ottimizzazione della reazione tra CO₂ e H₂S. Il reattore è stato quindi messo in funzione ed è stato avviato il primo scambio tecnico su reattori a reazione, di tipo batch e a flusso continuo; inoltre, è stata presentata una proposta di progetto di reattore per la conversione di COS in CO utilizzando un letto fluido elettrotermico. Il sito scelto per l’installazione dell’impianto pilota è uno stabilimento chimico dell’impresa slovena Melamin. Il progetto e-CODUCT (Fast-response Electrically heated catalytic reactor technology for CO2 reDUCTion) terminerà nell’agosto del 2025. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto e-CODUCT
Parole chiave
e-CODUCT, gas acido, anidride carbonica, CO₂, solfuro di idrogeno, H₂S, monossido di carbonio, CO, energia rinnovabile, reattore catalitico elettrotermico
