Catturare il carbonio alla fonte di produzione

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2023 Rafael Castro-Amoedo / EPFL
2023 Rafael Castro-Amoedo / EPFL
Gli ingegneri dell’EPFL propongono una soluzione di integrazione a livello di sistema per la cattura e la mineralizzazione del carbonio nei settori della produzione di cemento, della siderurgia e dell’incenerimento dei rifiuti.

Gli ingegneri dell’EPFL di Sion, in Svizzera, hanno dimostrato che è possibile ottenere emissioni "nette zero" e "nette negative" in settori industriali chiave integrando la cattura e la mineralizzazione del carbonio direttamente nei processi industriali. Concentrandosi sulla produzione di cemento, sull’industria siderurgica e sull’incenerimento dei rifiuti, lo studio, pubblicato sulla rivista Energy and Environmental Science , propone un approccio economico ed efficiente dal punto di vista energetico per ridurre le emissioni di CO2, contribuendo in modo significativo al raggiungimento degli obiettivi climatici globali.

Lo studio presenta una soluzione per integrare la cattura e la mineralizzazione di CO2 nel processo di produzione. La reazione di mineralizzazione converte permanentemente il CO2 in CO3 sotto forma di carbonati, che rappresentano una soluzione di stoccaggio sicura e sostenibile per il CO2. Un altro vantaggio ambientale è che i carbonati possono essere utilizzati come materiale da costruzione e i sottoprodotti della mineralizzazione possono essere incorporati nella formulazione del cemento miscelato. A sua volta, questo evita l’estrazione e la produzione di risorse e contribuisce alla riduzione delle emissioni e all’economia circolare.

La ricerca del Laboratorio di Ingegneria dei Processi Industriali e dei Sistemi Energetici ( IPESE ) è un chiaro esempio di come l’integrazione dei sistemi - l’unione di processi industriali precedentemente separati in un unico sistema - possa ridurre significativamente le emissioni in settori chiave. Secondo il professor François Marechal, responsabile dell’IPESE, questi settori devono catturare la CO2 per raggiungere la neutralità di carbonio. "La semplice sostituzione dei combustibili fossili con le energie rinnovabili non è sufficiente per raggiungere la net zero. In questo studio dimostriamo l’importanza di adottare un approccio di integrazione dei processi per ridurre il costo della cattura e del sequestro di CO2", afferma François Marechal. Secondo la ricerca, la mineralizzazione permette di raggiungere lo stato di ossidazione finale del carbonio, garantisce un sequestro sicuro e sostenibile e risolve il problema di trovare siti geologici profondi per il sequestro.

Sarah Holmes della Royal Society of Chemistry ha commentato l’impatto dello studio. "Questa ricerca dimostra come l’industria possa integrare la cattura e lo stoccaggio del carbonio in modo pratico ed economicamente fattibile. Dimostra anche il potenziale di emissioni nette negative, aprendo nuove opportunità per le industrie interessate di ridurre il loro impatto sul cambiamento climatico. È un buon inizio per stabilire una tabella di marcia verso un futuro più verde e sostenibile per la produzione di cemento, l’incenerimento dei rifiuti e la produzione di acciaio".

Riutilizzare i materiali trovati nelle vicinanze e sul posto

Il dottorando Rafael Castro-Amoedo mostra come sfruttare grandi quantità di calore di scarto, residui solidi alcalini ed emissioni di processo potrebbe ridurre i costi di sequestro del 50%. Questi settori rappresentano attualmente circa il 12% delle emissioni totali dell’UE. Lo studio mostra che il CO2 potrebbe essere sequestrato a un costo marginale di 85 euro per tonnellata di CO2. Nel continente europeo, questa soluzione porterebbe a una riduzione di 860 milioni di tonnellate di CO2, con un risparmio di 107 miliardi di euro all’anno rispetto al costo sociale dell’inazione.