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Indipendentemente dalle posizioni sul riscaldamento globale e sui cambiamenti climatici, tutti concordano che la salute dell'umanità e del mondo naturale migliora con meno anidride carbonica (CO₂) nell'atmosfera. La spinta verso combustibili e fonti energetiche rinnovabili riflette questa realtà; la ricerca e lo sviluppo sono in corso con molte alternative ai combustibili fossili che stanno diventando disponibili e si dimostrano promettenti. Allo stesso tempo, la tecnologia compie grandi passi avanti nel rendere la combustione di petrolio, carbone e gas naturale meno dannosa per l'ambiente. Gli scienziati hanno ideato modi per separare e catturare la CO₂ — o gran parte di essa — prima che venga rilasciata nell'aria.
Per la maggior parte, l'aria è composta da gas o, più precisamente, da una serie di gas. La più grande proporzione di ciò che respiriamo è l'azoto — un enorme 78 percento. Successivamente, l'ossigeno compone il 21 percento dell'aria. Il restante uno percento è costituito da una miscela di altri elementi e composti gassosi, inclusi CO₂, idrogeno e neon. Oltre ai gas, ci sono minuscole particelle — note come aerosol — che permeano l'atmosfera. Queste possono emanare dalla natura, come il polline, o da creazioni umane, ad esempio i gas di scarico delle auto.
Sembrerebbe che la modesta presenza di CO₂ (0,04 percento) comporti pochi pericoli per qualsiasi cosa. Eppure i numeri possono essere ingannevoli. Nel caso dell'anidride carbonica, l'innata capacità di questo composto gassoso di intrappolare il calore terrestre e impedirgli di ascendere nello spazio lo rende una sostanza particolarmente pericolosa anche in presenza limitata. Certo, la CO₂ è un importante costituente atmosferico ai fini della fotosintesi floreale. Inoltre, trattenere il calore nella quantità ottimale impedisce che gli inverni siano globalmente letali. Tuttavia, maggiore è la concentrazione di CO₂, maggiore è la sua capacità di impedire al calore di ascendere oltre l'atmosfera. Questo spiega perché la rimozione dell'anidride carbonica è essenziale per mantenere l'equilibrio ecologico. La sfida immediata per l'umanità è la prevenzione dell'accumulo di questo composto nella troposfera.
Molti conoscono i pericoli di un eccesso di emissioni di anidride carbonica. Eppure sono frustrati dal ritmo della ricerca e sviluppo di energie alternative, specialmente per quanto riguarda l'efficienza dei costi. Attualmente, i combustibili fossili offrono il miglior rapporto qualità-prezzo. Nel frattempo, ci affidiamo alla tecnologia che intercetta questo gas prima che entri in contatto con l'aria che respiriamo. Con l'avvento dei depuratori di CO₂, gran parte di quel “gas serra” viene sequestrato prima che possa sfuggire dai confini della centrale elettrica. I depuratori di CO₂ fungono da sistema di rimozione della CO₂ all'interno di un impianto di produzione di energia o in altri contesti industriali. In un processo noto come cattura del carbonio post-combustione, gli elementi gassosi rilasciati vengono raccolti e raffreddati. Un solvente — ammoniaca acquosa o monoetanolammina (MEA) — viene applicato alla miscela gassosa, assorbendo la CO₂ e formando un nuovo composto. In questo modo, si crea un solido che si separa dagli altri gas che vengono poi rilasciati. Il solido viene riscaldato di nuovo, rilasciando la CO₂ per lo stoccaggio. I solventi vengono frequentemente riciclati per usi successivi. Si stima che l'80-90 percento della CO₂ sia sequestrato da un depuratore industriale di anidride carbonica.
Un depuratore di anidride carbonica non deve necessariamente utilizzare solventi. La rimozione di CO₂ mediante adsorbimento a variazione di pressione (PSA) comporta l'uso di alta pressione e superfici solide. Sotto intensa pressione nella camera, diversi gas vengono attratti da superfici distinte, influenzando così la rimozione dell'anidride carbonica. Un altro metodo di depurazione della CO₂ prevede una membrana appositamente trattata per la rimozione della CO₂ che filtra la CO₂ consentendo ad altri componenti di passare. È interessante notare che la ricerca è in corso per una macchina per la rimozione dell'anidride carbonica che possa fungere da depuratore di CO₂ dall'aria, ovvero rimuovere il gas dall'atmosfera aperta. Esiste ora un prototipo per impianti di depurazione di CO₂ che possono agire sul gas emesso da agenti più piccoli, ad esempio automobili, case e allevamenti. Un depuratore di CO₂ per il biogas — da materia organica — è già operativo.
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