Lo scienziato del Pacific Northwest National Laboratory David Heldebrant cattura zolfo e anidride carbonica dai flussi di emissioni di prova in un processo chiamato cattura di gas acido reversibile. Credito:Pacific Northwest National Laboratory
La produzione di energia degli Stati Uniti potrebbe aumentare con l'aiuto di una migliore tecnologia di cattura del carbonio che utilizza circa la metà dell'energia delle tecnologie standard odierne. Le emissioni catturate nelle centrali elettriche a combustibili fossili potrebbero a loro volta essere utilizzate per raccogliere più greggio iniettandolo nei giacimenti petroliferi sotterranei.
La cattura del carbonio a basso costo è possibile con solventi per la cattura del carbonio che contengono solo poca acqua e alcune molecole organiche. Questi sono chiamati solventi "magri d'acqua" e sono al centro di un nuovo articolo sulla rivista dell'American Chemical Society Recensioni chimiche . Il documento di revisione è uno dei pochi articoli incentrati su varie tecnologie di cattura del carbonio in un numero speciale della rivista.
Oggi sono in funzione alcuni impianti di cattura del carbonio, e tutti si basano su solventi a base d'acqua che trasportano anche composti ricchi di azoto chiamati ammine. Questi solventi standard per la cattura del carbonio sono abili nel catturare il carbonio, ma richiedono molto calore per riciclare i solventi, un processo chiamato rigenerazione. I solventi devono essere esposti ad alte temperature per annullare i legami tra solvente e carbonio. L'utilizzo di quel calore rende le centrali elettriche meno efficienti e aumenta il prezzo dell'energia generata nelle centrali elettriche.
I solventi a base d'acqua sono stati progettati per rendere il processo complessivo di cattura del carbonio più efficiente dal punto di vista energetico. Possono rompere il carbonio dai solventi usati a temperature più basse, il che significa che possono essere rigenerati con il calore di scarto più freddo delle centrali elettriche invece di sfruttare il più prezioso, vapore caldo che gli impianti normalmente utilizzano per generare energia elettrica.
La revisione completa del documento sulla ricerca esistente su questi solventi di nuova generazione ha rilevato che la tecnologia estrae abbastanza carbonio dalle emissioni delle centrali elettriche per renderla conveniente e richiede la metà dell'energia rispetto ai solventi tradizionali.
Lo sviluppo del documento è stato supportato dal programma di ricerca sulla carriera precoce del DOE, che sta finanziando il chimico del PNNL David Heldebrant per studiare i processi molecolari della cattura del carbonio e convertire il carbonio catturato in prodotti utili come i combustibili.