Misure intelligenti per le tecnologie CCUS
La decarbonizzazione delle industrie di processo è una delle sfide più urgenti e complesse a livello mondiale. Per ottenere progressi significativi non basta avere grandi ambizioni, ma occorre anche essere in grado di misurare ogni passo con assoluta precisione. In ogni progetto di successo relativo alla cattura, all'utilizzo e allo stoccaggio del carbonio (CCUS), una misurazione accurata è fondamentale per trasformare gli obiettivi climatici in realtà operativa, perché solo ciò che viene misurato può essere gestito e migliorato in modo efficace.
Sfruttando decenni di esperienza e una stretta collaborazione con la comunità CCUS, abbiamo sviluppato soluzioni strumentali robuste su misura per l'intera catena del valore del carbonio, dalla cattura alla compressione, al trasporto e allo stoccaggio. Le soluzioni avanzate di strumentazione WIKA sono utilizzate dai settori a più alta intensità di CO₂, tra cui produzione di energia elettrica, cemento, acciaio, alluminio, cellulosa e carta, prodotti chimici, trasporti e agricoltura, che insieme rappresentano una quota sostanziale delle emissioni globali di gas serra.
Dagli ambienti più difficili delle acciaierie alle complesse operazioni degli impianti chimici, la strumentazione WIKA è rinomata per la sua precisione, durata e resistenza. Le nostre soluzioni consentono agli operatori di monitorare e ottimizzare ogni fase dei sistemi CCUS, ridurre le emissioni e raggiungere ambiziosi obiettivi di sostenibilità.
Principali tecnologie utilizzate nel CCUS
Il CCUS si avvale di una serie di tecnologie avanzate per catturare, trattare e immagazzinare l'anidride carbonica proveniente da fonti industriali. Le principali famiglie tecnologiche includono:
Assorbimento chimico (lavaggio con ammina)
Il metodo più diffuso, l'assorbimento chimico, utilizza solventi a base di ammine (come MEA, MDEA e miscele proprietarie) per catturare selettivamente la CO₂ dai gas di combustione. Il processo prevede una colonna di assorbimento, dove la CO₂ si lega al solvente, e una colonna di desorbimento (stripper), dove la CO₂ viene rilasciata per essere compressa e immagazzinata. Questa tecnologia è collaudata, scalabile e implementata nei settori della produzione di energia elettrica, del cemento, dell'acciaio e dell'industria chimica.
Assorbimento fisico
I solventi fisici come Selexol e Rectisol vengono utilizzati per catturare la CO₂ ad alte pressioni, in particolare nelle applicazioni di precombustione e syngas. Questi solventi assorbono la CO₂ senza reazioni chimiche, rendendo la rigenerazione efficiente dal punto di vista energetico in determinati processi.
Adsorbimento
Le tecnologie di adsorbimento utilizzano materiali solidi (come zeoliti, carbone attivo o polimeri funzionalizzati con ammine) per catturare la CO₂ dai flussi di gas. L'adsorbimento a pressione alternata (PSA) e l'adsorbimento a temperatura alternata (TSA) sono metodi di rigenerazione comuni. Questi sistemi sono compatti e adatti per applicazioni modulari o decentralizzate.
Separazione a membrana
Le tecnologie a membrana utilizzano barriere selettive per separare la CO₂ dagli altri gas. Le membrane polimeriche e ibride sono sempre più utilizzate per la loro semplicità, modularità e basso consumo energetico, soprattutto nei progetti su piccola scala o di ristrutturazione.
Separazione criogenica
I processi criogenici raffreddano i flussi di gas a temperature molto basse, provocando la liquefazione o la solidificazione della CO₂ per consentirne la separazione. Questo metodo è efficace per flussi di CO₂ ad alta purezza e viene spesso utilizzato in combinazione con altre tecnologie.
Cattura diretta dell'aria (DAC)
I sistemi DAC estraggono la CO₂ direttamente dall'aria ambiente utilizzando assorbitori chimici o fisici. Sebbene sia ancora in fase embrionale, il DAC è fondamentale per le emissioni negative e per i settori in cui è difficile ridurre le emissioni.
Fissazione biologica
Alcuni progetti CCUS utilizzano processi biologici, come la coltivazione di alghe o reazioni catalizzate da enzimi, per catturare e utilizzare la CO₂.
La compressione dell'anidride carbonica è una fase cruciale nei processi CCUS, che consente di preparare la CO₂ catturata per il trasporto o lo stoccaggio. Per ottenere i livelli di pressione necessari, spesso fino a 100 bar o più, vengono utilizzati compressori specializzati, tipicamente centrifughi per applicazioni ad alta portata e bassa pressione e compressori a pistone per requisiti di alta pressione. Una misura accurata e affidabile della pressione e della temperatura all'ingresso e all'uscita del compressore è essenziale per un funzionamento sicuro ed efficiente.
Una volta compressa, la CO₂ può essere trasportata tramite condutture, navi o veicoli commerciali, a seconda della quantità e della destinazione. Le condutture sono la soluzione più economica ed efficiente per il trasporto su larga scala, con la CO₂ che viene tipicamente trasportata allo stato gassoso, liquido o supercritico. Il raggiungimento di condizioni supercritiche – superiori a 31 °C e 74 bar – è ideale per il trasporto tramite condotte, poiché massimizza l'efficienza e la sicurezza. Lo stoccaggio del carbonio, solitamente in forma liquida, richiede un controllo preciso della pressione, della temperatura e del flusso per gestire le transizioni di fase e garantire il contenimento.
