La sperimantazione dell’Enea sul fronte CCS: Carbon Capture and Storage. Intervista a Stefano Stendardo.

CCS: IMMAGAZZINATE NEL MONDO 35 MILIONI DI TONNELLATE DI CO2

Secondo i dati dell’International energy agency (IEA), oggi le infrastrutture CCS (Carbon Capture and Storage) hanno la capacità di catturare e immagazzinare in tutto il mondo oltre 35 milioni di tonnellate CO2 l’anno.  Quanto le emissioni annuali dell’Irlanda. Nel prossimo decennio, la IEA ritiene necessario aumentare di 20 volte i tassi annuali di cattura di CO2 dalle centrali elettriche e dalle industrie. Nel 2019 il numero di impianti CCS su larga scala è arrivato a 514. In tutto il mondo negli ultimi 20 anni la capacità di CCS è cresciuta dell’8,6%.

La Commissione europea a giugno ha aperto il suo primo bando annuale da 1 miliardo di euro per finanziare progetti su larga scala che comprendono CCS e CCUS (Carbon Capture, Use and Storage), energie rinnovabili, idrogeno pulito ed energy storage. Le risorse provengono dal Fondo per l’innovazione dell’Ue, finanziato fino al 2030 con la vendita di 450 milioni di quote del sistema di scambio di quote di emissioni dell’Ue. Il budget è di circa 10 miliardi di euro in 10 anni agli attuali prezzi del carbonio in Ue.

L’obiettivo per l’Europa è essere i primi al mondo nell’impiego della CCS o del suo utilizzo per l’industria, per i settori in cui è difficile eliminarla, quali l’industria del cemento, dell’acciaio e dei prodotti chimici. Anche in Italia si lavora, per lo più sulla ricerca e sviluppo. Eni ha diversi progetti in corso, quali attività lato storage e metodi per utilizzare la CO2 nella produzione di polimeri (come policarbonati) e per fissarla chimicamente in residui dell’industria mineraria, ottenendo materiali per l’edilizia.

I PROGETTI ENEA PER LA CATTURA DELLA CO2

Da parte dell’Enea, tra i vari contributi all’utilizzo del Recovery and resilience facility EU presentati al Parlamento, è stato illustrato il progetto per la produzione di acciaio verde a basse emissioni di CO2 grazie all’uso di diverse tecnologie. Tra cui la produzione di idrogeno abbinato a sistemi per catturare la CO2. Un progetto che prende le mosse dalla ricerca Enea sull’uso degli scarti dell’industria siderurgica e del cemento per catturare la CO2 e produrre materiali di qualità e a basso costo da impiegare in edilizia e nella cantieristica stradale. “In un’ottica di economia circolare”, spiega Stefano Stendardo, del Dipartimento di tecnologie energetiche e fonti rinnovabili dell’Enea. “Si tratta di rendere inerti, attraverso il processo di mineralizzazione della CO2, scorie dei processi industriali, che altrimenti andrebbero smaltite come rifiuti speciali. Il materiale inerte viene utilizzato per la produzione di mattoni o come aggregato nel calcestruzzo. Un aiuto per le acciaierie che trovano un mercato per le scorie”.

A giudizio dell’ingegner Stendardo questo trattamento “non presenta problemi tecnici: già oggi in Belgio vengono prodotti mattoni dagli scarti delle acciaierie. Le tecnologie attuali sono semplici da installare o ammodernare, risultano economicamente competitive e possono essere rapidamente adottate da diversi produttori di cemento”. Gli scarti quindi non andranno più a finire in discarica ma verranno utilizzati per catturare la CO2 prodotta. “Una volta esaurita la loro capacità di stoccare anidride carbonica, questi nuovi materiali saranno reimmessi nei processi industriali stessi per la produzione di cemento e di acciaio. O utilizzati come inerti per fondi stradali”. Se rimanessero rifiuto speciale, spiega, “si avrebbe più consumo di suolo per stoccarli nelle discariche e quindi un sensibile impatto ambientale”.

CATTURA CO2: DALLA SIDERURGIA ALLA PRODUZIONE DI MATERIALI PER EDILIZIA

L’utilizzo degli scarti dell’industria siderurgica e del cemento per immagazzinare CO2 e produrre materiali per edilizia e cantieristica stradale viene testato nell’impianto pilota Zecomix presso il Centro Enea Casaccia (Roma). Zecomix è stato inserito come infrastruttura di ricerca ECCSEL e partecipa nel progetto europeo ‘Eccselerate’, finanziato con circa 3,5 milioni dall’Ue nell’ambito di Horizon2020. Oltre a Enea, gli altri partner italiani del progetto sono Sotacarbo, Università di Bologna e Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale.

Stendardo sottolinea come esista un mercato degli aggregati. “Oggi i materiali edili, i mattoni refrattari, il calcestruzzo vengono prodotti da materiali estratti da cave e miniere. L’obiettivo è sostituire parte del materiale naturale con le scorie dei processi industriali”. Con notevoli vantaggi sia a livello ambientale che economico “perché vengono utilizzati scarti di lavorazione riutilizzabili per la produzione di cemento, calcestruzzo e malte oppure per manufatti, sottofondi e manti stradali e si ottengono nuovi materiali che mostrano caratteristiche chimiche e fisiche migliorate fatti reagire con la CO2”. Il risultato: “Si abbattono le emissioni, si riduce l’utilizzo delle discariche, si ottiene un risultato economico interessante”.

CCS: LE PROSPETTIVE PER LA SIDERURGIA

Quanto ai settori, “ci aspettiamo i risultati più promettenti dagli scarti siderurgici. La sola produzione di acciaio da ciclo integrale, escludendo la fase iniziale di produzione di ghisa, genera ogni anno, a livello mondiale, circa 126 milioni di tonnellate di scorie che, con le nostre tecnologie, potrebbero stoccare da 6 a 9 milioni di tonnellate di CO2 e produrre nuova materia prima”, sottolinea Stendardo.

“L’uso, il riuso e il riciclo della CO2 potrebbero avere un ritorno interessante nell’ambito di un distretto industriale, mentre in alcuni contesti, non di prossimità geografica, il risultato potrebbe non essere economico”, osserva Stendardo. Lo stoccaggio della CO2 può avvenire anche nei pozzi esausti degli idrocarburi, sia offshore che onshore. “Non vedo un’unica soluzione che può andar bene ovunque. Per esempio in Norvegia si stanno utilizzando i pozzi petroliferi esausti”.

CATTURA DELLA CO2 E PRODUZIONE DI NUOVI COMBUSTIBILI

Scarti industriali a parte, nell’infrastruttura Zecomix si stanno studiando altre possibilità di riuso dell’anidride carbonica, come ad esempio la produzione di combustibili come metanolo e kerosene, attraverso la conversione catalitica della CO2. Enea partecipa inoltre, nell’ambito dell’accordo di programma del Piano della Ricerca di sistema elettrico, alla linea 1.6 per l’efficientamento delle industrie.

Se si vuole rispettare l’obiettivo di contenere il riscaldamento globale, conclude Stendardo, “oltre ad aumentare il ‘polmone verde’ della Terra attraverso la piantumazione accelerata delle foreste, una possibile alternativa potrebbe essere la cattura della CO2 direttamente dall’atmosfera (la cosiddetta ‘Direct Air Capture’)”.