Utilizzo di CO₂ con produzione di combustibili

Il crescente uso di combustibili fossili (solidi, liquidi e gassosi) quali principali fonti primarie di energia, porta inevitabilmente ad un incremento della quantità di anidride carbonica rilasciata nell’atmosfera. Per limitare la quantità di gas sera rilasciata in atmosfera, si stanno sviluppando, oltre alle tecnologie CCS, varie tecnologie di trasformazione della CO₂. Il biossido di carbonio può, infatti, essere considerato anche una importante fonte di carbonio per la sintesi di composti organici ed inorganici. Sfortunatamente, la CO₂ è una molecola molto stabile che necessita di energici riducenti per la sua conversione in reagente utile. Il più comune riducente impiegato a questo scopo è l’idrogeno. Dalla reazione fra CO₂ ed H₂ si ottengono una vasta serie di prodotti; fra questi il nostro interesse è centrato sulla sintesi di metanolo e metano (v. figura)

Schema di sintesi di metanolo e metano con catalizzatore
Schema di sintesi di metanolo e metano con catalizzatore

L’attività sperimentale si è inizialmente concentrata sulla sintesi del metano utilizzando Ni come catalizzatore in un reattore a letto fisso.
La reazione procede velocemente e con elevate rese a temperature comprese fra 200 °C e 300 °C alla pressione atmosferica. L’idrogeno necessario alla sintesi può provenire dalla elettrolisi dell’acqua alimentata da fonte rinnovabile. Così la sintesi di metano diventa una comoda modalità di immagazzinamento dell’energia rinnovabile (solare, eolico) sotto forma di energia chimica disponibile “on demand” e non “on availability”.
Presso il Laboratorio Processi per la combustione sostenibile è disponibile un dimostrativo completo (Impianto FENICE) dell’intero ciclo descritto.

Schema di processo dell'impianto FENICE
Schema di processo dell'impianto FENICE

Impianto FENICE
Impianto FENICE

Un’applicazione promettente della tecnologia, oggetto di brevetto ENEA, è quella destinata alla valorizzazione di siti di rilascio spontaneo della CO2, di cui l’Italia, in virtù della sua vulcanicità, è ricca.


Referente:
V. Barbarossa,