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RICERCA SISTEMA ELETTRICO

COPRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA E IDROGENO

Tema 5.2.5.9: Centrali elettriche per la coproduzione di energia elettrica e idrogeno

Referente: Antonio Calabrò
antonio.calabro@enea.it

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Impianto ZECOMIX
Reattore di decarbonatazione
del syngas

Lo sviluppo di tecnologie per un utilizzo pulito del carbone riveste un ruolo importante nelle strategie di differenziazione delle fonti energetiche; tale sviluppo può consentire, inoltre, la messa a punto di tecnologie per la produzione da carbone di energia elettrica e idrogeno, aprendo la strada verso una possibile economia basata su questi due vettori energetici.

Le attività della ricerca sono focalizzate, in particolare, su tecnologie derivanti dagli IGCC (Integrated Gasification Combined Cycles) e basate su impianti di gassificazione del carbone che producono elettricità e idrogeno con sequestro della CO2.

Studi sperimentali sono stati effettuati sul cleaning ad elevata temperatura del syngas da carbone, approfondendo conoscenze di base su pirolisi, desolforazione mediante sorbenti a base di dolomite e gassificazione del carbone con idrogeno (idrogassificazione). È stata dimostrata la fattibilità di un processo di assorbimento di CO2 e H2S e sono stati acquisiti dati utili alla ricerca di soluzioni avanzate per la gassificazione di carboni “difficili” come quello del Sulcis.

Sono state determinate le caratteristiche progettuali di un impianto pilota di taglia approssimativa di 5 MWt che utilizzi come tecnologia CCS (Carbon Capture and Storage) il processo ZECOMIX (Zero Emission Coal Mixed Technology); sperimentazioni sono state condotte sulla cattura della CO2 ad alta temperatura con ossidi solidi e, tramite l’impianto sperimentale IDEA (IDrogeno Experimental Activities), sulla combustione dell’idrogeno con ossigeno e vapore; è stato realizzato un gassificatore ad ossigeno per produrre un syngas a base di CO e H2 partendo da carbone anche ad alto contenuto di zolfo (carbone del Sulcis).

Sono stati studiati sistemi non convenzionali di separazione e stoccaggio della CO2 per piccola/media taglia: uno con celle a combustibile a carbonati fusi (MCFC) come concentratori di CO2 allo scarico di turbine a gas, l’altro con carbonatazione di minerali e residui industriali.

Scenario di riferimento, obiettivi, risultati

Report

Impianto sperimentale ZECOMIX per tecnologie "zero Emission"

Impianto sperimentale IDEA per lo studio della combustione di syngas ricchi di idrogeno