{"id":23253,"date":"2024-06-05T08:46:43","date_gmt":"2024-06-05T06:46:43","guid":{"rendered":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2024\/06\/05\/rimuovere-il-carbonio\/"},"modified":"2024-06-05T08:46:43","modified_gmt":"2024-06-05T06:46:43","slug":"rimuovere-il-carbonio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/test.cfdfeaservice.it\/index.php\/2024\/06\/05\/rimuovere-il-carbonio\/","title":{"rendered":"Rimuovere il carbonio"},"content":{"rendered":"
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Una nuova tecnologia, sviluppata dall\u2019americana Verdox<\/a>, consentir\u00e0 la rimozione del carbonio senza l\u2019approccio elettrochimico<\/strong>.<\/p>\n

di Lisa Borreani<\/em><\/p>\n

La combinazione tra elettrificazione diffusa ed energia rinnovabile sta consentendo al mondo di ridurre le emissioni di anidride carbonica in molti settori dell\u2019economia. Tuttavia, gran parte delle emissioni legate ai processi, ai trasporti e ad altre emissioni restano difficili da evitare. Per ripristinare la stabilit\u00e0 climatica \u00e8 necessario catturare queste emissioni alla fonte o rimuoverle direttamente dall\u2019aria.<\/p>\n

Le soluzioni naturali sono parte della risposta, ma da sole sono insufficienti. Mancavano finora dei sistemi tecnologici accessibili per rimuovere le emissioni in eccesso dall\u2019atmosfera e nessuno di questi sistemi \u00e8 costruito per un futuro completamente elettrico.<\/p>\n

Verdox<\/a>, spin-off di ingegneria chimica del MIT<\/strong>, lanciata nel 2019, ha trovato la soluzione.<\/p>\n

La tecnologia brevettata di Verdox \u00e8 radicalmente diversa dalle soluzioni esistenti sul mercato per la rimozione del carbonio. Questi utilizzano grandi quantit\u00e0 di calore nei loro processi, mentre Verdox controlla la cattura e la distribuzione della CO\u2082 applicando una corrente elettrica <\/strong>con tensioni selezionate.<\/p>\n

L\u2019 approccio elettrochimico \u00e8 indipendente dalla concentrazione di CO\u2082 del gas sorgente, consentendo di catturare in modo efficiente la CO\u2082 non solo da fonti industriali, ma anche dall\u2019aria. Inoltre, la natura elettrochimica consente ai sistemi di funzionare interamente con elettricit\u00e0 rinnovabile ed evitare ulteriori emissioni.<\/p>\n

\u201cSebbene la nostra tecnologia di base sia stata convalidata dal significativo miglioramento dei parametri di prestazione, questo riconoscimento esterno verifica ulteriormente la nostra visione<\/em>\u201c, afferma Sahag Voskian <\/strong>SM <\/strong>, PhD , co-fondatore e chief technology officer di Verdox. \u201cCi\u00f2 dimostra che la strada che abbiamo scelto \u00e8 quella giusta\u201d.<\/em><\/p>\n

La ricerca di tecnologie praticabili per la cattura del carbonio si \u00e8 intensificata negli ultimi anni, poich\u00e9 i modelli scientifici mostrano con crescente certezza che qualsiasi speranza di evitare cambiamenti climatici catastrofici implica di riuscire a limitare le concentrazioni di CO\u2082 al di sotto di 450 parti per milione entro il 2100. Le energie alternative non riusciranno a raggiungere gli obiettivi prefissati in tempo, conseguentemente sar\u00e0 necessario effettuare una vasta rimozione di CO\u2082.<\/p>\n

Il progetto<\/h2>\n

Voskian ha iniziato a sviluppare l\u2019innovativa tecnologia per la cattura del carbonio nel laboratorio di T. Alan Hatton<\/strong>, professore di ingegneria chimica Ralph Landau al MIT. \u201c\u00c8 emozionante vedere le idee passare dal laboratorio alla potenziale produzione commerciale\u201d<\/em>, afferma Hatton, co-fondatore dell\u2019azienda e consulente scientifico. Aggiunge che Verdox ha rapidamente superato gli intoppi tecnici iniziali incontrati da molte aziende in fase iniziale.<\/p>\n

Il principio di assorbimento del carbonio<\/h3>\n

Al centro del progetto c\u2019\u00e8 la tecnologia che Voskian descrive come \u201celegante ed efficiente\u201d<\/strong>. La maggior parte dei tentativi di catturare il carbonio da un flusso di gas di scarico o dall\u2019aria stessa richiedono una grande quantit\u00e0 di energia. Voskian e Hatton hanno ideato un progetto la cui elettrochimica fa eseguire la cattura del carbonio quasi senza sforzo. La loro invenzione consiste in un tipo particolare di batteria<\/strong>: elettrodi conduttivi rivestiti con un composto chiamato poliantrachinone<\/em>, che ha un\u2019attrazione chimica naturale per l\u2019anidride carbonica in determinate condizioni, e nessuna affinit\u00e0 per la CO\u2082 quando queste condizioni vengono a cessare. Quando viene attivata da una corrente elettrica di basso livello, la batteria si carica, reagendo con le molecole di CO\u2082 e attirandole sulla sua superficie. Una volta che la batteria si satura, la CO\u2082 pu\u00f2 essere rilasciata come flusso di gas puro, con un cambio di tensione.<\/p>\n

IL SISTEMA<\/strong>
Il gas entra in ciascuna pila da un lato e viene incanalato attraverso gli elettrodi che compongono la pila, nei quali viene assorbita la CO\u2082. Il gas rimanente passa semplicemente attraverso il camino ed esce dall\u2019altra parte. Una volta che il camino \u00e8 saturo di CO\u2082, il gas in entrata viene interrotto e la CO\u2082 pura esce dal camino dall\u2019altro lato. L\u2019installazione di camini in parallelo con cicli alternati consente un flusso continuo di gas misto in entrata e CO\u2082 pura in uscita.<\/p>\n

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La tecnologia Verdox consente a un flusso di aria o gas di combustione contenente anidride carbonica di entrare nel sistema da sinistra. Mentre passa tra le sottili piastre degli elettrodi della batteria, l\u2019anidride carbonica si attacca alle piastre cariche mentre il flusso d\u2019aria pulito passa attraverso ed esce a destra.<\/figcaption><\/figure>\n

La formazione del team<\/h3>\n

\u201cAbbiamo dimostrato che la nostra tecnologia funziona in un\u2019ampia gamma di concentrazioni di CO\u2082 , dal 20% o pi\u00f9 presente nei flussi di scarico dell\u2019industria del cemento e dell\u2019acciaio, fino al diffuso 0,04% nell\u2019aria stessa\u201d<\/em>, afferma Hatton. La scienza del cambiamento climatico suggerisce che rimuovere la CO\u2082 direttamente dall\u2019aria \u201c\u00e8 una componente importante dell\u2019intera strategia di mitigazione\u201d<\/em>, aggiunge.<\/p>\n

\u201cSi \u00e8 trattato di una svolta accademica\u201d<\/em>, afferma Brian Baynes<\/strong> PhD \u201904, CEO e co-fondatore di Verdox. Baynes, alunno di ingegneria chimica ed ex socio di Hatton, ha molte startup a suo nome e una storia come venture capitalist e mentore. Quando ha incontrato per la prima volta la ricerca di Hatton e Voskian nel 2018, \u00e8 rimasto \u201cimpressionato dal fatto che la loro tecnologia avesse dimostrato di poter ridurre il consumo di energia per alcuni tipi di cattura del carbonio del 70% rispetto ad altre tecnologie\u201d<\/em>, afferma. \u201cSono stato incoraggiato e colpito da questo basso consumo energetico e ho consigliato loro di avviare un\u2019azienda.\u201d<\/em><\/p>\n

N\u00e9 Hatton n\u00e9 Voskian avevano mai commercializzato un prodotto prima, quindi chiesero a Baynes di aiutarli. \u201cNormalmente rifiuto queste richieste, perch\u00e9 i costi sono generalmente maggiori del ricavo\u201d<\/em>, afferma Baynes. \u201cMa questa innovazione aveva il potenziale per spostare l\u2019ago della bilancia sul cambiamento climatico, e l\u2019ho vista come una rara opportunit\u00e0\u201d.<\/em><\/p>\n

Le sfide future<\/h2>\n

Il team Verdox non si fa illusioni sulla sfida che lo aspetta. \u201cLa portata del problema \u00e8 enorme\u201d<\/em>, afferma Voskian. \u201cLa nostra tecnologia deve essere in grado di catturare mega e gigatonnellate di CO\u2082 dall\u2019aria e dalle fonti di emissione\u201d<\/em>. Infatti, il Gruppo internazionale sui cambiamenti climatici stima che il mondo dovr\u00e0 rimuovere 10 gigatonnellate di CO\u2082 all\u2019anno entro il 2050 <\/strong>per mantenere l\u2019aumento della temperatura globale al di sotto dei 2 gradi Celsius.<\/p>\n

L\u2019azienda sta superando una serie di ostacoli tecnici man mano che avanza: consentire alla batteria per la cattura del carbonio di eseguire centinaia di migliaia di cicli prima che le sue prestazioni diminuiscano e migliorare la chimica del poliantrachinone in modo che il dispositivo sia ancora pi\u00f9 selettivo per la CO\u2082.<\/p>\n

I progetti attuali<\/h3>\n

Dopo aver superato traguardi cruciali, Verdox sta ora lavorando con il suo primo cliente commerciale annunciato. La societ\u00e0 norvegese di alluminio Hydro<\/a><\/strong> mira a eliminare la CO\u2082 dagli scarichi delle sue fonderie mentre passa alla produzione a zero emissioni di carbonio.<\/p>\n

Verdox sta inoltre sviluppando sistemi in grado di estrarre in modo efficiente la CO\u2082 dall\u2019aria ambiente. \u201cStiamo progettando unit\u00e0 che assomiglieranno a file e file di grandi ventilatori che porteranno l\u2019aria nelle scatole contenenti le nostre batterie\u201d<\/em>, afferma Voskian. Tali approcci potrebbero rivelarsi particolarmente utili in luoghi come gli aeroporti, dove sono presenti concentrazioni di emissioni di CO\u2082 superiori al normale .<\/p>\n

Tutto questo carbonio catturato deve andare da qualche parte. Con Carbfix<\/strong>, partner di XPRIZE<\/strong>, che dispone di un metodo collaudato vecchio di dieci anni per mineralizzare la CO\u2082 catturata e depositarla in profonde caverne sotterranee, Verdox avr\u00e0 un luogo di stoccaggio-riposo finale per la CO\u2082 che non pu\u00f2 essere immediatamente riutilizzata per applicazioni industriali come nuovi combustibili o materiali di costruzione.<\/p>\n

Le soluzioni sono costituite da pile di elettrodi assemblati in array. Per catturare pi\u00f9 CO\u2082, vengono aggiunti pi\u00f9 camini. Questo approccio modulare rende la tecnologia altamente scalabile ed elimina la necessit\u00e0 di riprogettare i sistemi per applicazioni pi\u00f9 grandi.<\/p>\n

Norsk Hydro e Verdox nella produzione di alluminio<\/h2>\n

La tecnologia Verdox per la cattura del carbonio dell\u2019alluminio catturer\u00e0 la CO\u2082 nei gas di scarico industriali provenienti dalle fonderie di alluminio di Hydro tramite adsorbimento elettroswing<\/strong> e render\u00e0 la CO\u2082 disponibile per lo stoccaggio.<\/p>\n

La tecnologia \u00e8 stata testata per valutarne l\u2019applicabilit\u00e0 alla cattura della CO\u2082 nel gas di scarico della tecnologia della fonderia di alluminio primario di Hydro, e i primi risultati sono molto promettenti.<\/p>\n

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Hydro Sunndal, uno dei cinque stabilimenti norvegesi di Hydro per l\u2019alluminio.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n

\u201cUna parte fondamentale delle nostre ambizioni di sostenibilit\u00e0 \u00e8 ridurre le emissioni dei nostri smelter di alluminio. Hydro \u00e8 ben posizionata per essere un azionista attivo e apportare competenza ed esperienza che aggiungeranno valore a Verdox. La cooperazione accelerer\u00e0 la decarbonizzazione delle nostre fonderie\u201d<\/em>, afferma Eivind Kallevik, vicepresidente esecutivo di Aluminium Metal in Hydro. Hydro e Verdox hanno avviato una collaborazione all\u2019inizio del 2021. La tecnologia \u00e8 stata testata per valutarne l\u2019applicabilit\u00e0 alla cattura della CO\u2082 nel gas di scarico del processo tecnologico della fonderia di alluminio primario di Hydro, e i primi risultati sono molto promettenti. La prossima fase di collaborazione prevede il test e la sperimentazione della tecnologia presso gli smelter di alluminio di Hydro con l\u2019obiettivo di raggiungere la scala industriale entro il 2030.<\/p>\n

Gli studi di Hydro hanno dimostrato che la cattura della CO\u2082 direttamente dai gas di scarico pu\u00f2 eliminare la maggior parte delle emissioni dirette derivanti dal processo di fusione dell\u2019alluminio. Le restanti emissioni possono essere rimosse attraverso un sistema di cattura diretta dell\u2019aria collegato all\u2019impianto.<\/p>\n

Perch\u00e8 l\u2019assorbimento del carbonio nell\u2019industria di alluminio?<\/h3>\n

\u201cHydro ha valutato pi\u00f9 di 50 tecnologie di cattura del carbonio e ne ha trovate pochissime che prevediamo saranno applicabili alla produzione di alluminio. La tecnologia di Verdox ha il vantaggio di essere in grado di catturare la CO\u2082 a concentrazioni molto basse sia dai gas di scarico industriali che direttamente dall\u2019aria<\/em>\u201c, afferma Kallevik. La maggior parte delle tecnologie di cattura del carbonio sono state sviluppate per catturare i gas di scarico derivanti dalla produzione di energia fossile e dalle industrie con concentrazioni pi\u00f9 elevate di CO\u2082, in genere superiori al 4%. Il gas di scarico nelle fonderie di alluminio ha una concentrazione relativamente bassa di CO\u2082, pari a circa l\u20191%.<\/p>\n

L\u2019alluminio \u00e8 un materiale <\/a>cruciale nella transizione verde<\/strong> e, secondo l\u2019International Aluminium Institute, si prevede che la domanda crescer\u00e0 del 70% entro il 2050. Allo stesso tempo, catturare le emissioni di CO\u2082 provenienti da settori industriali difficili da abbattere, compreso l\u2019alluminio, \u00e8 fondamentale per raggiungere l\u2019obiettivo di 1,5 gradi dell\u2019accordo di Parigi. \u201cLa tabella di marcia di Hydro verso la produzione di alluminio a zero emissioni comprende soluzioni sia per la capacit\u00e0 di alluminio esistente che per quella nuova. La cattura del carbonio come la tecnologia Verdox garantir\u00e0 la continua competitivit\u00e0 delle nostre fonderie esistenti, mentre la nostra nuova tecnologia di processo innovativa, HalZero, sar\u00e0 sviluppata per nuove capacit\u00e0. In questo modo, aumentiamo le nostre possibilit\u00e0 di realizzare le nostre ambizioni climatiche e di assumere un ruolo guida nel settore dell\u2019alluminio\u201d<\/em>, afferma Kallevik.<\/p>\n<\/div>\n

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Autore: Roberta Falco<\/p>\n

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