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PROGETTO INTEGRATO SULCIS: GENESI E PROSPETTIVE

  • Autore: Giuseppe Girardi

Att_App_Loghi/ART_INT/Giuseppe Girardi.JPGdi Giuseppe Girardi, Vice Presidente SOTACARBO

Il “progetto integrato Sulcis” è una grande iniziativa di innovazione industriale, volta a fornire nuove opportunità alle nostre aziende di competere sul mercato internazionale dell’energiaenergia
Fisicamente parlando, l’energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L’unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
.

Il progetto integrato SULCIS è stato concepito come una grande iniziativa di innovazione tecnologica che si pone l’obiettivo di sviluppare, qualificare e rendere competitive sul piano economico soluzioni impiantistiche d’avanguardia basate sulle CCS ( Carbon Capture and Storage) volte a limitare drasticamente, riducendo quasi a zero, le emissioni di CO2CO2
Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell’atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).

prodotte da impianti termoelettrici alimentati a carbonecarbone
Il carbone è una roccia sedimentaria composta prevalentemente da carbonio, idrogeno e ossigeno. La sua origine, risalente a circa 300 milioni di anni fa, deriva dal deposito e dalla stratificazione di vegetali preistorici originariamente accumulatisi nelle paludi. Questo materiale organico nel corso delle ere geologiche ha subito delle trasformazioni chimico-fisiche sotto alte temperature e pressioni. Attraverso il lungo processo di carbonizzazione questo fossile può evolvere dallo stato di torba a quello di antracite, assumendo differenti caratteristiche che ne determinano il campo d’impiego.
I carboni di formazione relativamente più recente (ovvero di basso rango) sono caratterizzati da un’elevata umidità e da un minore contenuto di carbonio, quindi sono ‘energeticamente’ più poveri, mentre quelli di rango più elevato hanno al contrario umidità minore e maggiore contenuto di carbonio.
, ed altre emissioni quali particolatoparticolato
Insieme delle sostanze sospese in aria, composto da tutte quelle particelle solide e liquide che si disperdono in atmosfera a causa di fattori naturali (pollini, erosione di rocce, polvere cosmica, ecc..) e di fattori antropici (traffico urbano, emissioni da riscaldamento domestico, fumo di tabacco, centrali termoelettriche, ecc..).
, zolfo, ecc. Tali sistemi, nel Sulcis, consentono la cattura della CO2 mediante trattamenti di separazione dai gas combusti prima del loro scaricoscarico
Qualsiasi immissione di acque reflue in acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione. Sono esclusi i rilasci di acque previsti all’art. 114 (rilasci da diga).
al camino, ed il suo trasporto e confinamento geologico mediante iniezione in giacimenti acquiferi e strati di carbone a profondità fra 800 e 1.000 metri.

Si tratta di tecnologie considerate essenziali per conseguire, su scala mondiale, gli obiettivi di stabilizzazione delle emissioni di gas serra al 2030 e al 2050, e sono candidate a modificare radicalmente le specifiche costruttive e di gestione dei futuri impianti termoelettrici (a carbone, ma tendenzialmente anche alimentati a gas naturalegas naturale
Idrocarburo che ha un’origine simile al petrolio, che si forma a partire dalla decomposizione anaerobica (cioè in assenza di ossigeno (O2) di microorganismi, attraverso processi biologici avvenuti nel corso delle ere geologiche. La composizione del gas naturale varia notevolmente a seconda del sito di formazione, ma in genere presenta un’alta percentuale di metano (dal 70 al 95 %), anidride carbonica (CO2), azoto (N2) e idrogeno solforato (H2S).
) con valide prospettive di utilizzazione in altri settori che prevedono processi produttivi generanti forti emissioni di CO2, come quelli della fabbricazione del cemento, della siderurgia, della petrolchimica.

Le tecnologie CCS oggi disponibili prevedono ancora alti costi di investimento e di gestione, ma sono giunte ad un livello di sviluppo tale da poter realizzare impianti di taglia rilevante.

Perché diventino competitive è essenziale agire su due fronti paralleli ma strettamente interconnessi: da un lato proseguire la ricerca e sviluppo per la qualificazione di soluzioni di seconda generazione, più avanzate in termini di efficienza e di contenimento dei costi, dall’altro avviare progetti dimostrativi, realizzando impianti di taglia industriale per validare i singoli sottosistemi ma specialmente l’integrazione delle tecnologie di cattura e stoccaggiostoccaggio
Attività di raccolta e deposito di una determinata risorsa. 
, ed acquisire preziosissime informazioni sulla gestione di tali impianti, assai più complessi di quelli oggi in uso.

Su queste basi la Commissione Europea ha avviato un programma, basato sul “dispositivo NER300”, che mette a disposizione i fondi derivanti da 300 milioni di quote (ETS) per finanziare progetti dimostrativi su scala commerciale mirati alle CCS e a tecnologie innovative per le energie rinnovabilienergie rinnovabili
Una risorsa è detta rinnovabile se, una volta utilizzata, è in grado di rigenerarsi attraverso un processo naturale in tempistiche paragonabili con le tempistiche di utilizzo da parte dell’uomo. Sono considerate quindi risorse rinnovabili:
– il sole
– il vento
– l’acqua
– la geotermia
– le biomasse
.

Il progetto integrato SULCIS è stato concepito in coerenza con questi indirizzi al fine di poter richiedere il cofinanziamento europeo, ricordando che fra le condizioni da rispettare vi era che la cattura fosse applicata ad un impianto di potenzapotenza
Grandezza data dal rapporto tra il lavoro (sviluppato o assorbito) e il tempo impiegato a compierlo. Indica la rapidità con cui una forza compie lavoro. Nel Sistema Internazionale si misura in watt (W).
elettrica non inferiore a 250 MWe; la taglia complessiva dell’impianto è stata scelta, in accordo con la legge 99/2009, fissandola a 450 MWe.

Il progetto è stato presentato e, come ci si aspettava, non ha potuto proseguire l’iter del primo bando in quanto ancora lontano dalla cantierabilità, ma in tal modo è stata lanciata una iniziativa di assoluta validità tecnica e strategica, anche in vista del secondo bando NER300.

Il Progetto, ad oggi, ed è inserito fra le iniziative rilevanti citate dal CSLF (Carbon Sequestration Leadership Forum) e dalla piattaforma tecnologica europea ZEP; è stato inserito anche nel “data base” europeo, gestito dal SETIS, dei progetti di grande rilevanza sulle CCS.

Il costo del progetto è oggettivamente assai elevato sia per gli investimenti iniziali che per le spese di esercizio principalmente a causa dell’energia necessaria nei processi di cattura, con un conseguente decremento dell’efficienza complessiva. Per fissare un ordine di grandezza, si può dire che gli extra costi complessivi, imputabili in 10 anni di esercizio, ad un sistema CCS applicato ad una centrale da 250 MWe possono oscillare fra 1.2 e 1.7  miliardi di Euro: per questo motivo sono necessari finanziamenti aggiuntivi agli investimenti necessari a realizzare una centrale “convenzionale” , in assenza dei quali nessuna azienda potrebbe accettare la sfida.

Uno dei dubbi sulle CCS nel Sulcis è relativo all’impiego di quel carbone, peraltro di scarsa qualità. Intanto occorre dire che il progetto non è nato per “salvare la miniera ed i posti di lavoro di Carbosulcis”, in quanto esso fissa le caratteristiche del carbone che verrà, comunque, acquistato al prezzo di mercato (piazza di Rotterdam), e tale prezzo dovrà applicare la Carbosulcis per poter fornire il suo prodotto: questa è, dunque, una opportunità occupazionale da non farsi sfuggire, è la ricaduta di un piano di sviluppo tecnologico per l’innovazione industriale, non la sua driving force.

Si è scelto di impiegare carbone “di bassa qualità” perché sempre più diffusamente utilizzato nel mondo; inoltre, l’alto contenuto di zolfo del carbone sardo, in questo contesto, è un problema secondario, perché in ogni caso lo zolfo va rimosso prima della cattura della CO2.

Sulla competitività delle CCS si è già detto: oggi si investe in ricerca e dimostrazione per vendere in futuro un prodotto innovativo; in ogni caso un ruolo essenziale sarà svolto dalla dinamica dei costi della CO2 in ambito ETS (Emissions TradingTrading
Attività di acquisto e/o di vendita di prodotti (materie prime o commodities) sui mercati internazionali.
System) e a livello di accordi internazionali.

Un secondo aspetto cruciale, oltre a quello economico, è legato allo stoccaggio della CO2.

Le conoscenze maturate sulla geologia del Sulcis sono molto rassicuranti, sulla base degli studi finora condotti, a partire dal 2004, da Istituti italiani, Università, e ultimamente da quotati organismi internazionali aggregati nella rete di eccellenza europea CO2GeoNet. Sicuramente, in fase di progetto definitivo dell’intero sistema, occorrerà acquisire ulteriori dati e fornire un’informazione autorevole e completa alla popolazione e alle amministrazioni locali, oggi compattamente sostenitrici del progetto, per coinvolgerle nelle decisioni.

Quanto agli aspetti di sicurezza, possiamo dire che l’area del Sulcis, come l’intera Sardegna, ha caratteristiche di sismicità che la rendono privilegiata rispetto ad altre aree (come ad esempio quelle del versante adriatico). Inoltre, studi condotti di recente dimostrano che le caratteristiche del sottosuolo sono tali da renderlo praticamente stagno rispetto a possibili fughe di gas.

Il progetto ha un futuro, a condizione che esso venga aggiornato riducendo i costi (oggi troppo elevati) e valorizzando i contenuti innovativi in funzione dello sviluppo industriale e della crescita: su queste basi la partita è ancora tutta aperta.

In tempi brevi sarà presentato al Ministero dello Sviluppo Economico un progetto rimodulato, economicamente più sostenibile, nella consapevolezza che la sua ratio è di sviluppare, testare e poi produrre tecnologie CCS destinate al mercato estero, con la prospettiva di poterle applicare anche per le centrali a gas, per cementifici, acciaierie e altri impianti industriali grandi emettitori di CO2. Non è da escludere la possibilità di ricorre a fondi comunitari; occorre, però, accelerare fortemente i tempi di realizzazione dell’impianto: le nuove occasioni, qualora si presentassero, andranno colte immediatamente, e ciò lo si potrà fare tanto più quanto più il nostro progetto sarà concreto e vicino all’essere cantierabile.

di Giuseppe Girardi, Vice Presidente SOTACARBO, Dirigente di Ricerca, Coordinatore Impiego Sostenibile dei Combustibili Fossili, ENEA – Delegato italiano nel Team sulle CCS delle iniziative industriali europee del SET Plan

11 settembre 2012

 

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