Recupero ambientale

Sapienza Università di Roma

Contributo alla riduzione della CO2 nell’atmosfera con intervento alla sorgente di emissione

Contributo alla riduzione della CO2 nell’atmosfera con intervento alla sorgente di emissione

2006 - 2008

La carbonatazione avviene per neutralizzazione dell’acido carbonico con elementi alcalini e alcalino terrosi. Tra tutti gli elementi, risultano particolarmente efficaci il Ca e il Mg; quest’ultimo è da prediligere in quanto, stechiometricamente, utilizza una quantità di CO2 (52%) superiore a quella del Ca (43%).
La ricerca si prefigge la realizzazione del processo di carbonatazione della CO2 emessa dalla combustione degli idrocarburi e del carbone fossile.
Nelle prime fasi della sperimentazione in laboratorio e poi in quelle di impianto pilota, si utilizzerà il cloruro di magnesio insieme ad altri sali dell’elemento, recuperabili dalla filiera di produzione del NaCl marino, infatti la salamoia residuale si arricchisce di Mg per sottrazione dei sali di più precoce precipitazione.
L’approvvigionamento del magnesio può derivare quindi o dalle salamoie saline o, eventualmente, per un processo a scala industriale, si potrebbe utilizzare direttamente l’acqua di mare che contiene mediamente 1,3 g/l di magnesio che, qualora risultasse funzionale al processo, sarebbe una fonte praticamente inesauribile, e particolarmente vantaggiosa per gli impianti localizzati in prossimità delle coste.
Un ulteriore elemento di innovazione è rappresentato dal fatto che il processo di carbonatazione è attuabile in condizioni di pressione e temperatura che possono essere facilmente realizzabili in scala industriale, perciò si intende puntare a sviluppare una metodologia di carbonatazione della CO2, non attraverso la minerosintesi diretta della magnesite, ma dei suoi precursori idrati (nesquehonite e hydromagnesite); infatti le condizioni di stabilità dei carbonati idrati possono favorire una sicura e stabile immobilizzazione della CO2 e quindi, un eventuale utilizzo dei prodotti finali delle carbonatazione. Inoltre la composizione chimica e lo stato solido del prodotto garantiscono condizioni di sicurezza per un eventuale stoccaggio sia a giorno sia sotterraneo.

Negli ultimi quarant’anni la presenza di CO2 nell’atmosfera ha avuto un incremento  del 50% e stando alle previsioni, continuerà ad aumentare nei prossimi anni. Stando a questi dati, è indispensabile cominciare ad individuare e sviluppare metodi per ridurre significatamene la quantità di CO2 nell’atmosfera. A tal proposito l’attività di questa ricerca persegue l’obiettivo di immobilizzazione della CO2, prima della sua dispersione in atmosfera, attraverso il processo della carbonatazione in soluzioni acquose di cloruro di magnesio.

Le competenze dei ricercatori sono quelle maturate sulla genesi dei giacimenti e dalla ricostruzione delle paragenesi che si realizzano normalmente negli stadi idrotermali dalle basse alle alte temperatura in funzione del chimismo delle soluzioni residuali, cioè da cui possono derivare i minerali di natura carbonatica. Alle ricerche sono impegnati un professore ordinario, un ricercatore universitario e una assegnista di ricerca.

I numerosi esperimenti effettuati in laboratorio hanno dato risultati positivi, cioè alle condizioni chimico-fisiche imposte alla soluzione acquosa con aggiunta calcolata dei reagenti è conseguita l’immediata precipitazione del carbonato di Mg. Ne è conseguito un precipitato limpido cristallino ad abito aciculare che alle indagini chimiche e diffrattometri che a raggiX rispondente ad un carbonato magnesiaco idrato, a dimostrazione dell’efficacia ed efficienza del processo.

Il processo di carbonatazione attenuerebbe la diffusione della CO2 nell’atmosfera. Efficacia ed efficienza di tale processo sono dovuti alla stabilità del prodotto chimico in cui viene intrappolata la CO2, alla velocità e continuità del processo, alla quantità di gas eliminato, all’economicità del reperimento del Mg e alla sostenibilità ambientale di tutto l’iter. A tutto questo possiamo aggiungere un diretto e benefico risvolto sociale, che coinciderebbe con un auspicabile aumento dei posti di lavoro.