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La nanotecnologia potrebbe far diminuire i costi della cattura della CO2

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Allo studio membrane nanostrutturate per ridurre energia e costi correlati alla cattura del carbonio prodotte dalle centrali elettriche

Un progetto europeo dal titolo «Nanomembranes against Global Warming» (NANOGLOWA, ossia Nanomembrane contro il riscaldamento globale) sta tentando di individuare nuove modalità di cattura emissioni di CO2 dalle centrali nucleari con l'aiuto della nanotecnologia. Le membrane nanostrutturate potrebbero ridurre il consumo di energia e i costi correlati alla cattura del carbonio, rendendoli più interessanti della tecnologia attuale.

L'Europa produce una gigatonnellata l'anno di biossido di carbonio, che viene emesso nell'atmosfera. Circa un terzo proviene da centrali elettriche alimentate a combustibili fossili. La cattura e l'immagazzinamento del carbonio (CCS) potrebbe ridurre tali emissioni fino al 90%. L'idea consiste nell'immagazzinare sottoterra il carbonio sinora catturato, ad esempio in giacimenti vuoti di gas e in falde acquifere. Gli attuali metodi di cattura prevedono l'assorbimento e il raffreddamento non selettivo.

Nel corso del processo di assorbimento, i gas di combustione (rappresentati principalmente da azoto, acqua, particelle di polvere e, naturalmente, CO2) passano attraverso diverse vasche in cui il biossido di carbonio si lega alle ammine.
Tuttavia, tale tecnologia di «lavaggio» è lungi dall'essere efficace in termini energetici o di costi, in quanto può arrivare a consumare fino al 25% dell'energia effettivamente prodotta e richiede impianti di grandi dimensioni e notevoli quantità di prodotti chimici, afferma l'équipe di NANOGLOWA. La separazione della CO2 tramite le membrane consumerebbe invece soltanto fino all'8% dell'energia prodotta, e ridurrebbe i costi di installazione. Prima di tutto occorre tuttavia sviluppare le membrane adatte allo scopo.

Al momento sono in fase di progettazione parallelamente cinque diversi tipi di nanomembrane nell'ambito del progetto:
- membrane polimeriche:
- - membrane per il trasporto di diffusione, copolimeri in blocco;
- - membrane fisse di tipo portante, acetato di cellulosa o poliammidi;
- - membrane ionomeriche a voltaggio elevato, materiali elettricamente modificati;

- membrane di carbonio:
- - membrane di carbonio a setaccio molecolare;

- membrane di ceramica.

Le membrane polimeriche sono economiche, ma sembrano dilatarsi quando entrano in contatto con la CO2 a pressioni elevate, tanto da compromettere notevolmente la loro selettività e di conseguenza la loro efficacia. Le membrane di carbonio, per contro, sono ben sviluppate e presentano una buona selettività, afferma il gruppo di NANOGLOWA, ma potrebbero essere soggette alla contaminazione dei gas di combustione delle centrali elettriche. Infine, le membrane di ceramica sono molto stabili e hanno una durata notevole, in quanto rispondono adeguatamente a condizioni estreme quali le temperature elevate. Dopo la fase di sviluppo nei laboratori accademici, nel quinto e ultimo anno del progetto (2011) le membrane verranno collaudate in centrali pilota.

Il progetto NANOGLOWA riunisce 26 organizzazioni, tra cui sei università e cinque operatori di centrali elettriche, nonché l'industria e piccole e medie imprese (PMI) di 14 paesi europei. Il progetto riceve 7 Mio EUR di finanziamento dalla Commissione europea nell'ambito del Sesto programma quadro. I costi complessivi ammontano a 12,5 Mio EUR.



Fonte: Cordis (28/09/2007)
Pubblicato in Ecologia e Ambiente
Tag: Europa, NANOGLOWA, CO2, inquinamento
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