Le emissioni ed i cambiamenti climatici

Cattura, stoccaggio e riutilizzo della CO₂ (CCUS)

I progetti di Eni per catturare l’anidride carbonica, immagazzinarla permanentemente e riutilizzarla con metodi innovativi.

La tecnologia

Eni investe in ricerca e innovazione su tutta la filiera della cattura, stoccaggio e utilizzo della CO2 (Carbon Capture Utilization and Storage - CCUS): dalla cattura allo storage al monitoraggio fino all'utilizzo della CO2. La ricerca, infatti, svolge un ruolo fondamentale per lo sviluppo dei progetti di CCUS perché grazie alle nuove tecnologie si riuscirà a diminuire ulteriormente i costi di filiera.

Relativamente alla cattura della CO2, la sfida tecnologica da affrontare è sviluppare una soluzione alternativa ai processi convenzionali basati sull’impiego di solventi amminici (soluzioni acquose di ammine specifiche di diversa natura). La tecnologia in fase di sviluppo presso i laboratori Eni si basa sull’utilizzo di miscele solventi innovative proprietarie, contenenti liquidi ionici. I tratti distintivi di questa innovazione sono: l’alta flessibilità nel trattare gas di diversa composizione (contenenti CO2), l’elevata stabilità del solvente, un principio di cattura che sfrutta sia la chimica che le caratteristiche fisiche della CO2 e la bassa tossicità.

La ricerca e la tecnologia sono molto importanti anche per la fase di stoccaggio (CCS). Grazie alla sua vasta esperienza nella modellistica numerica per lo sviluppo di campi di idrocarburi, Eni applica algoritmi innovativi di simulazione che permettono di studiare le interazioni tra CO2 e roccia e di simulare nel tempo le migliori soluzioni per lo stoccaggio, in relazione alle caratteristiche geo meccaniche e geochimiche del giacimento. Tali approcci sofisticati sono possibili solo grazie all’utilizzo di un software proprietario e alla potenza di calcolo disponibile nel Green Data Center Eni a Ferrera Erbognone.

Per quanto riguarda l’utilizzo della CO2 (CCU), Eni sta lavorando alla tecnologia della mineralizzazione, progetto in fase avanzata di sviluppo che si basa sulla reazione tra CO2 e alcune fasi minerali, principalmente silicati di magnesio e/o calcio. Questa reazione è oggetto di grande attenzione da parte del mondo accademico e delle imprese in quanto permette di fissare in modo permanente grandi quantità di CO2 sotto forma di prodotti inerti, stabili e non tossici. Si tratta di un processo che avviene spontaneamente in natura su tempi geologici e che, negli impianti industriali, viene semplicemente riprodotto e accelerato. L’innovazione apportata da Eni in questo ambito riguarda la scelta della soluzione reattoristica per velocizzare la reazione e lo sviluppo di proprietà pozzolaniche nel prodotto attraverso un semplice trattamento post-sintesi. Queste caratteristiche, mai riportate in precedenza, rendono il materiale idoneo per essere impiegato come Materiale Cementizio Supplementare (SCM) nella formulazione di cementi di tipo Portland, con uno standard elevato per l’uso nell’industria edilizia.

I progetti CCS di Eni

La Carbon Capture and Storage (CCS) è una leva fondamentale della strategia di decarbonizzazione di Eni. In questo ambito puntiamo a raggiungere uno stoccaggio complessivo di circa 10 milioni di tonnellate di CO2 all’anno (MTPA) nel 2030 e una capacità lorda complessiva di 30 MTPA per poi arrivare a uno stoccaggio di circa 35 MTPA nel 2040 e di circa 50 MTPA nel 2050. Per realizzare questi obiettivi stiamo portando avanti una serie di progetti in diversi Paesi, tra cui quelli strategici sono:

  • HyNet North West nel Regno Unito, area della Liverpool Bay, con una capacità totale di stoccaggio di 200 milioni di tonnellate (MT) di CO2 e start up prevista nel 2025 (Fase 1) e 2030 (Fase 2).
  • Ravenna CCS in Italia, con una capacità totale di stoccaggio di 500 MT di CO2 e start up prevista nel 2024 (Fase 1) e alla fine del 2026 (Fase 2).
  • Bahr Essalam in Libia, con una capacità totale di stoccaggio di 50 MT di CO2 e start up prevista nel 2027.

Nel Regno Unito, inoltre, a settembre 2022 abbiamo sottoposto alla North Sea Transition Authority (NSTA) la candidatura per una licenza di stoccaggio nell’area di Bacton and Thames Estuary. Sempre in Europa, siamo partner del progetto Sleipner in Norvegia che, da quando ha iniziato le attività nel 1996, ha già stoccato circa 16 milioni tonnellate di anidride carbonica in completa sicurezza. Fuori dall’Europa, invece, stiamo puntiamo a sviluppare progetti di CCS in Egitto, in Australia e negli Emirati Arabi Uniti (Ghasha).

Il contesto

Catturare la CO₂ per stoccarla permanentemente o riutilizzarla in altri cicli produttivi è una delle azioni indispensabili per ridurne la concentrazione in atmosfera e contenere l’aumento della temperatura media del Pianeta entro i due gradi centigradi, come richiesto dagli Accordi di Parigi sul clima. La CCS, soprattutto, rappresenta l’unica opzione immediatamente disponibile per ridurre le emissioni dei settori cosiddetti “hard to abate” come cementifici, acciaierie, stabilimenti chimici, cartiere etc., dove una considerevole parte delle emissioni di anidride carbonica è legata al processo industriale in sé stesso, a prescindere dalla fonte energetica che viene utilizzata. Per avere un’idea dell’impatto delle industrie hard to abate, basti pensare che, per quanto riguarda l’Italia, contribuiscono a circa il 20% delle emissioni complessive del Paese. Per tutti questi settori, allo stato attuale, non vi sono alternative per ridurre le emissioni che possano essere percorribili in tempi rapidi se non, appunto, le tecnologie di cattura, stoccaggio e riutilizzo della CO₂. Per questa ragione, la CCUS è considerata dalla International Energy Agency (IEA) una condizione per poter realizzare lo scenario Net Zero al 2050. Nel settembre 2020, la IEA ha pubblicato il rapporto CCUS in Clean Energy Transitions, in cui dichiara che CCS e CCU saranno indispensabili per azzerare le emissioni nette di gas serra e sollecita maggiori investimenti in queste tecnologie, considerate ormai affidabili e sicure. Altre organizzazioni internazionali che promuovono la CCUS come elemento indispensabile per la decarbonizzazione sono la Oil and Gas Climate Initiative (OGCI), la Commissione Economica per l’Europa delle Nazioni Unite (UNECE) e il Gruppo intergovernativo sul cambiamento climatico (IPCC). Oggi CCUS KickStarter, progetto di OGCI, conta otto hub internazionali per la CCS, uno dei quali è il progetto Ravenna CCS portato avanti da Eni a Ravenna.

Note

(a): Inclusi servizi CCUS per terzi

Come catturare e valorizzare la C02

How to capture and valorize CO₂

I benefici per le comunità e per l’ambiente

Seppur diverse tra loro, ciò che accomuna tutte le tecnologie CCS e CCU è la loro capacità di creare occasioni di crescita economica e sostenibilità ambientale dalla riduzione delle emissioni di CO2. Grazie alle tecnologie CCS e CCU la CO2 può diventare la base per la creazione di nuove filiere produttive e questo è vero soprattutto per l’industria dell’energia, settore che possiede le competenze tecniche ed organizzative per realizzare questi grandi progetti con efficienza, rapidità ed in totale sicurezza

Nel Regno Unito, attraverso Eni UK, siamo capofila nel progetto HyNet North West nella Liverpool Bay, sul Mare d’Irlanda, e abbiamo lanciato la nuova iniziativa Bacton Thames Net Zero per la decarbonizzazione dell’area del Bacton and Thames Estuary, sul Mare del Nord meridionale britannico.

Il progetto HyNet North West prevede la trasformazione di uno dei distretti industriali più energivori del Paese, nell’area della Liverpool Bay, nel primo cluster industriale a basse emissioni GHG al mondo. L’iniziativa è sostenuta attivamente dal Governo UK per il suo contributo indispensabile al raggiungimento dell’obiettivo zero emissioni nette al 2050 e vede Eni, attraverso Eni UK, come operatore per le attività di trasporto e stoccaggio della CO₂, oltre che come capofila del consorzio di imprese alla base del progetto complessivo. Le attività di stoccaggio avranno una capacità iniziale di 4,5 milioni di tonnellate l’anno di CO2 (Mton/a), con possibilità di espanderla fino a 10 Mton/a entro il 2030. Le emissioni proverranno dalle industrie del nord-ovest dell'Inghilterra e del nord del Galles, catturate direttamente ai camini e trasportate fino ai giacimenti esauriti di Hamilton, North Hamilton e Lennox, di proprietà di Eni. Oltre alla CCS, verrà realizzato un importante sito di produzione di idrogeno. Il progetto ha ricevuto il sostegno diretto del Governo del Regno Unito e l’avvio delle operazioni di stoccaggio è previsto per il 2025. A ottobre 2021 HyNet è stato inserito tra progetti di CCUS in Track 1 nella gara indetta dal Governo UK per il Cluster Sequencing for Carbon Capture Usage and Storage Deployment: Phase 1 e questo successo è particolarmente significativo per due ragioni: sia perché consente l’avvio delle attività entro il 2025 sia perché permette a Eni UK e ai partner del Consorzio di avere accesso al Carbon Capture Storage Infrastructure Fund (CCFI), fondo pubblico che dispone il finanziamento a fondo perduto di 1 miliardo di sterline per la realizzazione di quattro progetti per la cattura e lo stoccaggio di CO2, per un totale di circa 10 milioni di tonnellate all’anno entro il 2030. Nel frattempo, a febbraio 2022, Eni UK ha annunciato di aver siglato complessivamente 19 Memorandum of Understanding con aziende interessate alla cattura, trasporto e stoccaggio delle proprie emissioni attraverso HyNet North West.

A settembre 2022, inoltre, Eni UK ha sottoposto alla North Sea Transition Authority (NSTA) la candidatura per una licenza di stoccaggio di anidride carbonica nel giacimento di gas esaurito di Hewett, nel Mare del Nord meridionale britannico, in cui l’azienda prevede di sviluppare un progetto CCS con una capacità di stoccaggio di circa 330 milioni di tonnellate CO2 che contribuirà alla decarbonizzazione dell'area di Bacton and Thames Estuary, nella area sud-orientale del Regno Unito. In questo caso le attività di CCS eviterebbero il rilascio in atmosfera di una quantità di CO2, equivalente alle emissioni di oltre 3 milioni di case oppure di 6 milioni di automobili all'anno. A supporto del progetto, a novembre 2022 Eni UK ha lanciato l’iniziativa Bacton Thames Net Zero che, attraverso la decarbonizzazione delle attività industriali, si pone l’obiettivo di creare nuove opportunità di crescita per il distretto produttivo locale nei settori automobilistico, ceramico, alimentare, dei materiali, dell'energia e dello smaltimento dei rifiuti. L’obiettivo è avviare il progetto già nel 2027 e, anche in questo caso, Eni UK ricoprirebbe un ruolo fondamentale occupandosi del trasporto e dello stoccaggio della CO2.

Per quanto riguarda il progetto Ravenna CCS è prevista una Fase 1 dal 2024 e una Fase 2 dal 2027. Nella Fase 1 l’anidride carbonica verrà catturata dalla centrale Eni di trattamento del gas naturale di Casalborsetti (Ravenna), convogliata verso la piattaforma di Porto Corsini Mare Ovest e, infine, iniettata nell’omonimo giacimento a gas esaurito nell’offshore ravennate, anch’esso di Eni, per uno stoccaggio complessivo di 25.000 tonnellate di CO2. Nella Fase 2, invece, si prevede lo stoccaggio di 4 milioni di tonnellate di CO2 per contribuire alla decarbonizzazione delle acciaierie, dei cementifici, delle industrie della ceramica e della chimica e più in generale dei settori “hard to abate”. La riconversione a siti di stoccaggio esclusivo e permanente di CO₂ dei giacimenti esauriti dell’Adriatico, che non produrranno più gas naturale, e il riutilizzo di una parte delle infrastrutture esistenti, permetteranno di offrire a costi molto competitivi una soluzione rapida e concreta per la riduzione delle emissioni del settore industriale italiano. Di fatto si verrebbe a creare un cluster industriale a basse emissioni di anidride carbonica che, in quanto tale, potrebbe attirare nuovi investimenti e generare nuove opportunità di impiego, in un settore all’avanguardia dal punto di vista tecnologico. Nel complesso, le attività previste consentiranno di creare nuove opportunità di lavoro, con una stima complessiva di oltre 500 nuovi posti di lavoro in corrispondenza della sola prima fase del progetto. La timeline progetto sta procedendo e a dicembre 2022  Eni e Snam hanno firmato un accordo per la costituzione di una joint venture paritetica per lo sviluppo e la gestione della Fase 1, il quale prevede anche di portare avanti gli studi e le attività propedeutiche a successive fasi di sviluppo.

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Il progetto Ravenna CCS Hub

Eni partecipa al progetto di ricerca internazionale HERCCULES

A febbraio 2023 è stato avviato il progetto di ricerca internazionale HERCCULES supportato dalle competenze di Eni e di altri partner e coordinato da LEAP (Laboratorio Energia e Ambiente Piacenza). L’iniziativa è finanziata all’interno del programma quadro Horizon Europe con fondi europei di circa trenta milioni di euro. L’obiettivo del progetto è sviluppare tecnologie innovative di cattura della CO2 per i settori del cemento e della termovalorizzazione dei rifiuti, realizzando degli impianti dimostrativi in due cementifici ed un termovalorizzatore ubicati nel Nord Italia ed in Grecia ed inserendoli in una filiera industriale di CCUS (Cattura, Utilizzo e Stoccaggio dell’anidride carbonica). Il finanziamento ammonta a circa trenta milioni di euro, ai quali si aggiungono infrastrutture e risorse interne per circa dieci milioni di euro provenienti da Eni e da altri importanti partner accademici ed industriali del consorzio. In particolare, Eni mette a disposizione di HERCCULES la propria esperienza e le proprie infrastrutture relative al progetto Ravenna CCS, primo progetto di stoccaggio dell’anidride carbonica che Eni e Snam stanno realizzando a Ravenna. Nella sola Europa si contano oggi circa settanta progetti di CCUS in diversi stadi di sviluppo, concentrati quasi esclusivamente nei paesi del Nord. HERCCULES punterà ad accelerare la diffusione della CCUS anche nell’Europa Mediterranea, facendo leva sulle iniziative di trasporto e stoccaggio già in fase realizzativa in Italia e Grecia, tra cui il Progetto Ravenna CCS è sicuramente la più avanzata e rilevante per dimensioni.

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