Panoramica
A causa della combustione di combustibili fossili e di altre attività umane che aumentano le emissioni di gas serra, il mondo sta vivendo una catastrofe climatica senza precedenti. Uno dei metodi più promettenti per ridurre queste emissioni di gas e diminuire le conseguenze del cambiamento climatico è l'utilizzo della tecnologia di cattura e utilizzo del carbonio (CCU).
L'estrazione dell'anidride carbonica da fonti industriali, come acciaierie, centrali elettriche e altri impianti industriali, è nota come cattura e utilizzo del carbonio (CCU). La CO2 intrappolata viene utilizzata in vari processi, dalla produzione di carburanti o prodotti chimici al miglioramento del recupero del petrolio. Negli ultimi anni si è assistito a un sostanziale aumento dell'interesse per questa tecnologia, in virtù del suo potenziale di riduzione delle emissioni e dei vantaggi economici per l'industria. Questo articolo discuterà il potenziale della CCU e mostrerà come potrebbe essere utilizzata in vari campi. Considereremo anche i suoi vantaggi in termini di crescita economica e di conservazione dell'ambiente.
La prima fase per ottenere la CCU è la raccolta dell'anidride carbonica da fonti industriali, come fabbriche, centrali elettriche, ecc. A seconda del combustibile utilizzato dall'azienda o dall'impianto, si possono utilizzare diverse tecnologie, come la cattura pre-combustione o post-combustione. Mentre la cattura post-combustione impiega tecniche di assorbimento chimico per rimuovere l'anidride carbonica dai gas di scarico dopo la combustione, la cattura pre-combustione prevede la separazione della CO2 prima della combustione del combustibile. Dopo essere stata catturata, la CO2 viene inviata a un impianto di stoccaggio o di utilizzo dove può essere utilizzata per vari scopi.
Il miglioramento del recupero del petrolio è uno degli usi più diffusi della CCU (EOR). Si tratta di pompare anidride carbonica nei pozzi petroliferi per aumentarne la pressione e facilitare l'estrazione del petrolio. Questa tecnica ha ridotto drasticamente le emissioni, aumentando la produzione di petrolio di oltre il 10%. La CCU può essere utilizzata anche in processi chimici che impiegano calore e pressione per trasformare la CO2 raccolta in prodotti utilizzabili, come la produzione di composti quali metanolo, urea e dimetilcarbonato (DMC). I potenziali impieghi della tecnologia CCU sono stati ampliati anche grazie allo sviluppo di tecnologie come la cattura diretta dell'aria, che ha permesso di rimuovere l'anidride carbonica in larga misura dall'aria ambiente piuttosto che da fonti industriali come le centrali elettriche.
Tuttavia, in generale, l'implementazione della CCU aiuta a ridurre le emissioni e allo stesso tempo fornisce un beneficio economico alle industrie, offrendo loro un nuovo flusso di entrate grazie alla vendita dei crediti di carbonio o all'utilizzo di prodotti chimici/combustibili di nuova produzione a prezzi competitivi rispetto a quelli esistenti sul mercato. I vantaggi dell'applicazione di questa tecnologia sono numerosi e variano a seconda di come viene applicata nei diversi settori. La CCU può ridurre i cambiamenti climatici diminuendo le emissioni di gas serra e migliorare la qualità dell'aria riducendo la quantità di CO2 emessa nell'ambiente.
Una serie di situazioni, tra cui la progettazione di prodotti, le scelte di acquisto e la gestione operativa, possono trarre beneficio dall'applicazione della LCCA.
La tecnologia CCU ha un grande potenziale per stimolare l'economia e ridurre notevolmente l'inquinamento. La tecnologia viene utilizzata in diversi settori, tra cui l'industria petrolifera, la produzione chimica e la cattura dell'aria, ma ulteriori studi devono scoprire il suo pieno potenziale e garantire che le sue applicazioni vengano effettuate in modo sicuro e duraturo. I governi dovrebbero inoltre emanare norme che incoraggino le imprese a utilizzare questa tecnologia, in modo che possa contribuire attivamente alla lotta contro il cambiamento climatico.
Tecnologie di cattura e utilizzo (CCU)
Le tecnologie per la cattura e l'utilizzo dell'anidride carbonica (CO2) dall'atmosfera sono chiamate tecnologie di cattura e utilizzo del carbonio (CCU). Queste tecnologie sono in fase di sviluppo per fornire una fonte di energia alternativa, riducendo al contempo le emissioni di gas serra.
La cattura e lo stoccaggio del carbonio è una tecnologia CCU con il più alto potenziale (CCS). La CO2 viene rimossa dall'atmosfera, compressa e poi pompata nel sottosuolo come parte del processo CCS. È stata dimostrata la capacità di ridurre le emissioni globali di CO2 fino al 90% per questo stoccaggio di CO2.
La tecnologia CCU power-to-gas è un'altra (P2G). Questa tecnica può creare idrogeno gassoso (H2) dall'acqua. La CO2 viene poi aggiunta all'idrogeno gassoso per creare un carburante sintetico, come il metanolo o il metano. L'utilizzo di questa tecnica potrebbe ridurre le emissioni mondiali di CO2 fino all'80%.
Oltre a questi metodi, ve ne sono altri di recente sviluppo come la riduzione elettrochimica della CO2 e la cattura diretta dell'aria (DAC). Mentre la riduzione elettrochimica della CO2 prevede la trasformazione della CO2 in carbonati solidi che possono poi essere utilizzati come materiali da costruzione o per lo stoccaggio di energia, la DAC assorbe direttamente la CO2 dall'atmosfera.
Le tecnologie CCU sono un modo possibile per ridurre le conseguenze del cambiamento climatico, diminuendo le emissioni globali di CO2. Queste innovazioni potrebbero fornire una fonte di energia alternativa riducendo le emissioni fino al 90%. Con il loro continuo sviluppo, queste tecnologie potrebbero svolgere un ruolo significativo nello sforzo mondiale di mitigazione dei cambiamenti climatici.