Nell’articolo precedente, abbiamo analizzato i sistemi di cattura post-combustione dell’anidride carbonica. Passiamo ora a parlare dei sistemi di cattura pre-combustione.
Attraverso la cattura pre-combustione, è possibile isolare l’anidride carbonica prima che il combustibile venga bruciato. Il sistema solitamente utilizzato è piuttosto complesso e prevede un processo di gassificazione del combustibile, attraverso il quale quest’ultimo viene trasformato in monossido di carbonio (CO) e idrogeno molecolare (H2). Il gas di sintesi (anche detto syngas) ottenuto in questo modo viene successivamente inviato a un reattore di shift, nel quale – in presenza di vapore acqueo (H2O) – si ottiene un secondo gas di sintesi ricco di anidride carbonica e idrogeno molecolare.
La percentuale di anidride carbonica contenuta in questo syngas è decisamente superiore rispetto a quella dei gas di combustione. In virtù di questo fatto, la CO2 viene solitamente separata con l’utilizzo di sorbenti solidi, anche se possono comunque essere usati solventi liquidi utilizzati nei sistemi post-combustione. Una volta separata l’anidride carbonica, il gas residuo è prevalentemente costituito da idrogeno, che può essere a questo punto utilizzato come combustibile ad emissioni climalteranti teoricamente nulle.
ENEA, Cattura della CO2 in pre e post-combustione: attività in impianto, 2016, p. 7
Grazie a questo sistema, è possibile sottrarre e inviare a stoccaggio circa l’85% del carbonio originariamente contenuto nel combustibile. I sistemi di cattura pre-combustione, per questo, si dimostrano estremamente efficaci nella riduzione delle emissioni di anidride carbonica, esattamente come i sistemi di cattura post-combustione.
Costi e diffusione
Al 2016, non esistevano grandi impianti che sfruttassero un sistema di cattura post-combustione, e anche oggi pare che questa realtà non sia mutata. Tuttavia, questi sistemi potrebbero rivestire in futuro una grande importanza, in quanto sono in grado di generare gas a più alta concentrazione di CO2 rispetto ai gas di combustione, il che rende più semplice la separazione dell’anidride carbonica. Inoltre, i sistemi di cattura pre-combustione sembrano essere promettenti dal punto di vista economico, specialmente se applicati a impianti di gassificazione integrata a ciclo combinato.
I costi dei sistemi di cattura pre- e post-combustione, tuttavia, rimangono ancora molto elevati. In assenza di forti incentivi o di un’incisiva tassa sul carbonio (carbon tax), difficilmente assisteremo ad un forte sviluppo di queste soluzioni negli anni a venire.
Domani, martedì 16 marzo, pubblicheremo il prossimo articolo di questa serie dedicata ai sistemi di cattura e sequestro del carbonio, parlando dell’ossicombustione.
