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Cattura, stoccaggio e riutilizzo della CO₂

Stiamo sviluppando dei sistemi per catturare l’anidride carbonica e riutilizzarla per carburanti e prodotti innovativi.

La tecnologia

Nel mondo CCS - “Carbon Capture and Storage” e CCU - “Carbon Capture and Utilization” abbiamo diversi progetti in corso, seguiti dal Centro Ricerche di San Donato Milanese e dal Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l'Ambiente di Novara. Per la fase di “Capture” stiamo sviluppando sistemi che utilizzano liquidi ionici, più efficienti di quelli convenzionali basati sulle ammine. Per lo “Storage”, stiamo impiegando un approccio integrato per gli studi di cattura, trasporto, interazioni tra fluido e roccia e monitoring dello stoccaggio geologico della CO2. Sul piano operativo, puntiamo a creare il più grande hub per lo storage di CO2 al mondo al largo di Ravenna, approfittando dei giacimenti esauriti e degli asset dismessi presenti in questa zona. Più complesso il ventaglio di tecnologie che stiamo sviluppando per la “Utilization”: qui i principali progetti riguardano la biofissazione su microalghe e la conversione a metanolo. Altre linee di ricerca sono dedicate a metodi per utilizzare la CO2 nella produzione di polimeri (come policarbonati) e per fissarla chimicamente in residui dell’industria mineraria, ottenendo materiali per l’edilizia. Un progetto di più ampio respiro, inoltre, punta a catturare la CO2 direttamente a bordo dei veicoli.

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ALBERT#2 - La CO2 come risorsa

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. Insieme al giusto mix di rinnovabili e gas naturale, al risparmio energetico attraverso l’aumento di efficienza e alla protezione e conservazione delle foreste, le tecnologie CCS e CCU fanno parte della nostra strategia di decarbonizzazione. Sviluppare impianti su scala industriale in questo campo ha anche il vantaggio di generare un circolo virtuoso attraverso i principi dell’economia circolare, con effetti positivi su crescita e sviluppo complessivi. Un ulteriore beneficio verrebbe dalla possibilità di utilizzare i surplus di produzione elettrica tipici della generazione da fonti rinnovabili, in particolare solare ed eolico, per alimentare i processi di cattura, stoccaggio e riutilizzo.

La sfida tecnica

La principale difficoltà che qualsiasi metodo per catturare e riutilizzare la CO2 deve affrontare è il fatto che la molecola di anidride carbonica è la più stabile fra i composti del carbonio, per cui scinderne i legami o legarla a qualsiasi altra sostanza costa sempre molta energia. Non esiste un’unica soluzione per sciogliere questo vincolo dettato dalla termodinamica, ma la ricerca studia percorsi di reazione che richiedano il minor possibile consumo di energia. Per questo stiamo puntando sui liquidi ionici: una tecnologia proprietaria che permette di intercettare la CO2 dall’atmosfera, ma con emissioni e consumi energetici più bassi rispetto ai metodi convenzionali basati sulle ammine. Parallelamente stiamo portando avanti una ricerca con MIT per sviluppare sistemi elettrochimici di cattura ad alta efficienza. Un'altra sfida è la riduzione chimica della CO2 a metanolo utilizzando idrogeno prodotto per elettrolisi dell’acqua tramite energia elettrica rinnovabile: il metanolo prodotto in questo modo può essere riutilizzato per produrre energia o usato direttamente come componente del carburante per autotrazione con conseguente riduzione del carbon footprint dell’intero processo.

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How to capture and valorize CO2 - Energy Transition | Eni Video Channel

Integrazione industriale

Grazie alle tecnologie CCS e CCU la CO2 può trasformarsi da costo a opportunità e questo è vero soprattutto per l’industria dell’energia, poiché questi processi possono integrarsi perfettamente con il nostro business. Nel campo dello storage, in particolare, la presenza di campi a gas esauriti e asset dismessi nell’offshore di Ravenna ci offre l’opportunità unica di realizzare un grande hub per lo stoccaggio della CO2 proveniente dalle operazioni upstream e da impianti produttivi sulla terraferma, come le centrali termoelettriche Enipower. Mettendo a fattor comune la nostra grande conoscenza delle dinamiche di giacimento con le nuove tecnologie, quindi, puntiamo a realizzare nel Medio Adriatico il più grande centro al mondo per la cattura e lo stoccaggio di anidride carbonica. Prevediamo di poter iniziare le operazioni sul breve periodo, entro il 2025. Nel complesso, contiamo di arrivare a stoccare in questo sito fino a 300-500 milioni di tonnellate di CO2. Nel frattempo, a ottobre 2020, abbiamo ottenuto dall’Oil and Gas Authority del Regno Unito la licenza per un altro progetto di stoccaggio a Liverpool Bay, nel Mar d’Irlanda Orientale. Nel settore della utilization, infine, potrebbero esserci ulteriori possibilità di integrazione con le attività che abbiamo nei settori del gas naturale e della chimica verde.

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ENI TALK#2 - Quale futuro per quale energia

L'impatto sull'ambiente

Seppur diverse tra loro, ciò che accomuna tutte le tecnologie CCS e CCU è la loro capacità di trasformare un limite in una risorsa, creando occasioni di crescita economica e sostenibilità ambientale dalla riduzione delle emissioni di CO2. Nel distretto di Ravenna, per esempio, potremmo creare un'occasione importante per il territorio e per le aziende di ingegneria e meccanica che finora hanno operato nel settore della produzione di gas. Nel loro insieme, quello che fanno i sistemi di CCS e CCU è catturare il gas serra prodotto dall’industria, da altre attività umane o presente in atmosfera e inserirlo in un nuovo ciclo produttivo che lo valorizza. I vantaggi sono doppi nella CCU perché in questo caso l’anidride carbonica diventa una “materia prima” inserita in processi virtuosi di economia circolare. Inoltre, tali processi possono essere integrati alla produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.

La batteria-cattura CO2

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