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Automazione e Strumentazione ■ Novembre/Dicembre 2014
EDITORIALE
primo piano 11
‘ Luca Lietti
Docente di Chimica Industriale e
Tecnologica
Dipartimento di Energia del Poli-
tecnico di Milano
sull’impatto delle emissioni di CO 2 di natura antropica
sulle variazioni climatiche e sull’effetto serra è oggi quanto mai acceso. Non voglio
addentrarmi nel complicatissimo tema, che lascio agli esperti del settore. Certo è
che il tema della riduzione delle emissioni di CO2 in atmosfera costituisce oggi una
importante driving force a livello normativo, oltre che economico.
Un’importante riduzione delle emissioni di CO2 può essere ottenuta attraverso il
miglioramento dell’efficienza dei processi di combustione e, più in generale, di tutte
le attività che comportano emissioni di tale gas. In aggiunta a ciò, in questi ultimi
anni sono anche state sviluppate tecnologie specifiche volte alla rimozione della
CO2 dai reflui gassosi, e successivo confinamento in siti considerati “sicuri” (ad
es. pozzi gas esauriti, miniere, fondali oceanici). Queste tecnologie (denominate
CCS, Carbon Capture and Storage), non sempre incontrano i favori dei tecnici e
della classe politica (chi garantisce la sicurezza del sito di stoccaggio?), anche per
gli alti costi associati. In ogni caso, è proprio di questi giorni la notizia* che il 2
ottobre scorso è stata attivata in Canada la prima centrale termoelettrica a carbone
equipaggiata con tecnologia CCS, in grado di rimuovere 1 milione di tonnellate di
CO2/anno che vengono stoccate in siti geologici opportunamente selezionati.
Più intriganti sono però le tecnologie di cattura e riutilizzo della CO2 (le cosiddette
CCU, CO2 Capture and Utilization), che non nascondono il problema sotto il
tappeto ma cercano piuttosto di dare vita nuova alla CO2. Numerose sono le
possibili sintesi di chemicals a partire dalla CO2 (urea, carbonati, acidi carbossilici,
ecc.), come ben descritto in una recente review**. Tra queste, vorrei citare la
produzione di combustibili (gassosi e liquidi) e/o di chemicals (es. olefine)
attraverso processi di idrogenazione catalitica. Tali vie richiedono però un elevato
rapporto H2/CO2, e dunque risultano fattibili se accoppiate ad una produzione
di idrogeno a basso costo. Ciò può verificarsi in casi di surplus di produzione di
energia elettrica (ad esempio fotovoltaico in aree remote, eolico, ecc.), che può
essere poi utilizzata per generare H2 per elettrolisi dell’acqua. È quanto è allo
studio ad esempio oggi in Germania, dove si vogliono produrre combustibili per
realizzare lo stoccaggio “chimico” dell’energia elettrica, assorbendone i picchi di
produzione. La reazione presenta ovvie difficoltà a causa della refrattarietà della
CO2 ad essere idrogenata, dell’elevata esotermicità e della notevole quantità di
acqua co-prodotta. Cuore del processo è il catalizzatore, che è chiamato al difficile
compito di convertire la CO2 con buone rese e selettività. Non meno ardui sono
gli scenari per chi opera nel settore dell’automazione e controllo di processo: le
tecnologie allo studio operano tipicamente in regime transitorio, con le derivanti
complessità sia di tipo teorico/modellistico che operativo. La sfida è aperta: il
cammino è ancora lungo ma oltremodo stimolante.
Il dibattito
Quale futuro per la CO2?
*
** Michele Aresta, Angela Dibenedetto, Antonella Angelini, Chem. Rev. 2014, 114, 1709−1742