Un futuro sicuro e sostenibile per silice, allumina e carbonato di calcio
Allumina, silice e carbonato di calcio sono tre materiali sempre più richiesti per applicazioni in settori quali i trasporti, l’energia, l’edilizia e i rivestimenti, solo per citarne alcuni. La loro importanza economica e la crescita prevista del mercato sono considerevoli. Il mercato europeo rischia tuttavia una carenza di offerta interna, in particolare per quanto riguarda la bauxite per la produzione di allumina. Questa materia prima fondamentale è indispensabile per la produzione di alluminio attraverso l’intermedio allumina. Oltre ai problemi di approvvigionamento, la produzione di tali materie prime ha un elevato impatto ambientale, tra cui ingenti emissioni globali di CO2, significativi rifiuti solidi ed enormi volumi di acqua per lo scarico dei rifiuti. L’ambizioso progetto AlSiCal, finanziato dall’UE, ha messo a punto un approccio pionieristico per la co-produzione ecologica di silice, allumina e carbonato di calcio in un unico processo da un’unica fonte non convenzionale disponibile in Europa, con rifiuti minimi ed emissioni nette di CO2 pari a zero.
La chimica dell’acido cloridrico trasforma in «oro» materiali non convenzionali
Il progetto AlSiCAl si è concentrato su rocce ad alto contenuto di silice come l’anortosite, studiando e valutando strategicamente le alternative di processo. Quella più promettente è stata selezionata e ulteriormente perfezionata. Secondo la coordinatrice di AlSiCAl, Asunción Aranda, precedentemente impiegata presso l’Istituto per la tecnologia energetica: «La tecnologia scelta si basa sulla chimica dell’acido cloridrico. La roccia selezionata viene sciolta in acido cloridrico e la silice viene separata e purificata dalla soluzione. Segue la separazione chimica e la calcinazione dell’allumina e infine la precipitazione del carbonato di calcio». L’intero processo è stato convalidato su scala di laboratorio per l’anortosite. Una delle tre fasi principali (dissoluzione e produzione di silice) è stata convalidata anche su scala pilota.
Rifiuti minimi, emissioni nette di CO2 negative
La tecnologia AlSiCal sblocca risorse minerarie attualmente non sfruttate in Europa, garantendo un approvvigionamento interno di alcune materie prime strategiche. Ciò potrebbe rafforzare in modo sostanziale l’intera catena del valore dell’industria europea dell’alluminio, dalla miniera al mercato, creando contemporaneamente posti di lavoro. Inoltre, contribuisce in modo significativo alla sostenibilità e agli obiettivi ambientali. Consente la produzione di allumina e alluminio senza generare residui di bauxite e consente di ottenere un’elevata efficienza delle risorse grazie alla co-produzione di materie prime preziose con una produzione minima di rifiuti. Funziona inoltre con emissioni nette di CO2 negative trasformando in modo efficiente la CO2 nella preziosa materia prima nota come carbonato di calcio precipitato. Infine, il processo è progettato per una facile elettrificazione e riduce la contaminazione dell’acqua.
Il culmine di anni di progressi bloccati
La produzione di allumina da fonti alternative e materiali secondari facilmente reperibili in Europa è da tempo un obiettivo della metallurgia europea. AlSiCal costituisce il culmine degli sforzi compiuti per raggiungere questo obiettivo, a partire dagli anni ’70 e ’80 in paesi come la Norvegia e gli Stati Uniti. All’epoca, nessuna delle tecnologie proposte era in grado di soddisfare contemporaneamente obiettivi tecnologici, ambientali, economici e sociali. «La trasformazione del nostro concetto iniziale in una tecnologia tangibile, fattibile e robusta durante il progetto AlSiCal è stato uno dei viaggi di innovazione più emozionanti per molti dei nostri partner e portatori di interessi», osserva Aranda. AlSiCal ha creato una banca dati pubblica dei depositi globali di anortosite, sviluppando reattori e modelli di processo per la tecnologia. Insieme alle sue numerose pubblicazioni, ai suoi strumenti innovativi e alle conoscenze generate sulla dimensione sociale delle tecnologie di estrazione e lavorazione dei minerali, AlSiCal rafforzerà la transizione verde dei minerali e dei metalli in Europa. L’ulteriore ampliamento e ottimizzazione della pionieristica tecnologia di AlSiCAl ne accelererà la diffusione industriale.
Parole chiave
AlSiCal, silice, CO2, allumina, materie prime, bauxite, carbonato di calcio, rifiuti zero, co-produzione, alluminio, estrazione mineraria, materia prima critica
