Impianti chimici a impatto zero: il Politecnico di Milano brevetta la reazione tra CO2 e H2S

Utilizzare l’acido solfidrico (H2S), composto tossico presente nei giacimenti ed emissione che si sprigiona nella lavorazione di carbone, petrolio e gas naturale, per ridurre un’altra ‘bestia nera’ alla base dei gravissimi danni ambientali in atto, l’anidride carbonica (CO2). Il tutto ottenendo una miscela di gas pulita e riutilizzabile (syngas, che serve a generare potenza, produrre vettori energetici come il metanolo e carburanti sintetici), zolfo elementare (che ha un suo mercato) e acqua.

È l’idea del Politecnico di Milano che ha brevettato la reazione chimica (CO2 + 2H2S → CO + H2 + S2 + H2O) e l’unità produttiva per realizzarla in modo efficiente: un reattore termico rigenerativo che permette di sfruttare le proprietà riducenti dell’H2S per abbattere la CO2.

In sostanza, grazie al brevetto, si ottiene il taglio netto alle emissioni di CO2 negli impianti chimici e la completa rimozione dell’H2S (e quindi consumo contemporaneo di due prodotti di scarto) ottenendo al contempo syngas e sottoprodotti non nocivi e riutilizzabili.

Il sistema è applicabile da subito e senza particolari modifiche alla maggior parte degli impianti esistenti. È sufficiente infatti sostituire una sola unità, contrariamente ad altre tecnologie che richiedono processi ex novo. La reazione, inoltre, è già applicabile a processi operanti su larga scala e quindi già efficace per un’immediata riduzione della CO2, senza alcuna emissione aggiuntiva o utilizzo sconsiderato di energia.

La capacità della reazione di utilizzare lo zolfo contenuto nelle fonti energetiche per ridurre le emissioni è un vantaggio che apre scenari strategici per l’utilizzo di giacimenti di carbone, gas naturale e petrolio particolarmente ricchi di questo elemento chimico e per questo non sfruttati. Giacimenti come quelli del Sulcis in Sardegna o della Val D’Agri in Basilicata, ma anche quelli cinesi dell’Inner Mongolia, (forse i maggiori al mondo per quantità di carbone e contenuto di zolfo), kazaki di Kashagan o canadesi dell’Alberta, diverranno particolarmente appetibili proprio grazie all’elevata concentrazione di zolfo che gioca un ruolo strategico per la mitigazione degli effetti della CO2.

Il taglio netto delle emissioni per i grandi impianti è infatti direttamente proporzionale alla quantità di H2S trattata e può raggiungere anche il 40% per impianti di raffinazione del petrolio, impianti di estrazione e purificazione del gas naturale, impianti di gassificazione del carbone e impianti siderurgici. La CO2 ‘risparmiata’ è anche maggiore dal momento che gli impianti attuali bruciano letteralmente l’H2S perdendo di fatto l’elevato contenuto di idrogeno di tale molecola, producendo anidride solforosa (SO2) e ulteriore CO2.

Per esempio, si stima che con tale invenzione, un comune gassificatore di carbone possa produrre energia al 120% delle proprie potenzialità pur producendo il 15% in meno di CO2.

Le applicazioni della tecnologia sono molteplici e vanno dalla sintesi del metanolo e dell’ammoniaca, la produzione di acido solforico, le unità di recupero zolfo, il processamento del gas naturale e degli oli pesanti/esausti fino alla raffinazione, alle bioraffinerie e alla produzione di biogas.

Sono attualmente avviati diversi test – pilota, come ad esempio la gassificazione di carbone e biomasse al Centro Ricerche Sotacarbo a Carbonia, e sono in via di definizione progetti e partenariati accademico-industriali per accedere a finanziamenti e agevolazioni della Comunità Europea e industrializzare la tecnologia in diverse aree di utilizzo.

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