I metodi avanzati di gassificazione possono trasformare qualsiasi rifiuto, ad eccezione del metallo e delle macerie, in combustibile per l'elettricità. Credito:Pixabay/ Prylarer
La discarica è sia brutta che inquinante. Ma una nuova generazione di tecnologia promette di farne un ricordo del passato, trasformando un'enorme porzione di materiale di discarica in gas pulito.
È grazie a un processo chiamato gassificazione, che consiste nel trasformare i materiali a base di carbonio in gas riscaldandoli ad alta temperatura ma senza bruciarli. Il gas può essere immagazzinato fino a quando non è necessario per la generazione di energia elettrica.
Secondo i suoi sviluppatori, la gassificazione avanzata può essere alimentata dalla plastica, biomassa, tessuti – praticamente tutto tranne metallo e macerie. Dall'altra parte arriva il syngas – un pulito, gas facilmente combustibile costituito da monossido di carbonio e idrogeno.
Le basi della tecnologia sono vecchie. Già nel 19° secolo, impianti di gassificazione esistevano in molte delle principali città europee, trasformare il carbone in gas di carbone per il riscaldamento e l'illuminazione.
La gassificazione è diminuita dopo la scoperta delle riserve di gas naturale all'inizio del secolo scorso. Poi negli ultimi 20 anni o giù di lì, ha avuto un piccolo rinascimento, come gli impianti di gassificazione sorti per trattare il legno di scarto.
In un nuovo, implementazione avanzata, però, è possibile lavorare una gamma molto più ampia di materiali, e il gas in uscita è molto più pulito. "La gassificazione sta chiaramente guadagnando terreno, ma siamo andati oltre, " ha affermato Jean-Eric Petit della società francese CHO Power, con sede a Bordeaux.
Gassificazione
La gassificazione comporta il riscaldamento senza combustione. A temperature superiori a 700°C, molti materiali a base di idrocarburi si scompongono in un gas di monossido di carbonio e idrogeno - syngas - che può essere utilizzato come combustibile.
Per materiali come il legno, questo è relativamente semplice. Provalo con altri materiali idrocarburici, e soprattutto rifiuti industriali difficili da riciclare, però, e la reazione tende a generare inquinanti, come il catrame.
Ma il catrame stesso è solo un idrocarburo più complesso. Ecco perché Petit e i suoi colleghi hanno sviluppato un processo a temperatura più elevata, a circa 1200°C, in cui anche il catrame viene scomposto.
Il risultato è syngas, quale, svincolare altri processi termici, non crea inquinanti pericolosi. Infatti, è abbastanza di alta qualità da essere alimentato direttamente in motori a gas ad alta efficienza, generare elettricità con il doppio dell'efficienza delle turbine a vapore utilizzate con la gassificazione convenzionale, dice Petit.
CHO Power ha già costruito un avanzato impianto di gassificazione a Morcenx, Francia, che converte 55, 000 tonnellate di legno, biomasse e rifiuti industriali all'anno in 11 megawatt di elettricità.
Il gas prodotto dal processo di gassificazione di CHO Power viene raffinato a 1, 200°C nel loro impianto di turboplasma (a sinistra) in modo che possa essere utilizzato in un motore a gas (a destra) per generare elettricità. Credito:CHO Power
A dicembre l'UE ha annunciato che la società riceverà un prestito di 30 milioni di euro dalla Banca europea per gli investimenti per costruire un altro impianto nell'area francese di Thouarsais.
L'azienda non è la prima a tentare una gassificazione avanzata su scala commerciale. Ma, ha detto Petit:"Pensiamo di essere i primi a decifrarlo".
Gli impianti di gassificazione di CHO Power devono ancora ricevere i rifiuti. Hysytech, un'azienda torinese, Italia, però, prevede di portare la gassificazione alle porte dell'industria.
L'idea è quella di costruire un piccolo impianto di gassificazione, trattare almeno 100 chili all'ora di rifiuti, accanto a qualsiasi impianto industriale che si occupa di materiali idrocarburici - un produttore di tessuti o materie plastiche, ad esempio.
Quindi, tutti i rifiuti generati dall'impianto industriale possono essere trasformati direttamente in syngas per la produzione di energia elettrica in loco, evitando le emissioni associate al trasporto dei rifiuti ad un lontano impianto di gassificazione.
su piccola scala
Il problema è che, storicamente, la gassificazione su questa scala è costata troppo per essere nell'interesse di un'industria. Ma Hysytech crede di aver reso conveniente la gassificazione su piccola scala, sviluppando un nuovo reattore noto come letto fluidizzato.
Quando i materiali di scarto vengono immessi in questo reattore, un fluido viene fatto passare attraverso di loro per creare una temperatura uniforme e per consentire al gas di uscire facilmente. Se i materiali hanno bisogno di molto tempo per trasformarsi in gas, rimangono nel reattore fino a quando non vengono gassificati, ma il fluido può essere accelerato se i materiali si trasformano rapidamente in gas.
Il risultato, almeno per piante più piccole, è un processo più efficiente ed economico. "Il nostro sistema è progettato e costruito per funzionare tutto l'anno con una buona efficienza, funzionamento facile e poca manutenzione, " disse Andrés Saldivia, Responsabile dello sviluppo commerciale di Hysytech.
Hysytech ha realizzato un impianto pilota che ha circa un decimo della produzione prevista, trasformando 10 chili di rifiuti all'ora in syngas. Attualmente, i suoi ingegneri stanno costruendo un impianto dimostrativo a grandezza naturale che includerà un ulteriore sistema power-to-gas, collegare la gassificazione all'energia in eccesso proveniente da turbine eoliche e pannelli solari in modo che l'energia non venga sprecata.
Con questo sistema aggiuntivo, l'energia in eccesso viene utilizzata per scindere l'acqua in idrogeno e ossigeno. Utilizzando una fonte di carbonio, questo idrogeno viene poi convertito in metano, che può essere utilizzato come il gas naturale di tutti i giorni.
"Il nostro obiettivo è averlo pronto per il mercato (entro) il 2019, " disse Saldivia.
