Industria: dalla cattura della CO2 nuovi materiali per edilizia e strade

Utilizzare gli scarti dell’industria siderurgica e del cemento per ‘immagazzinare’ anidride carbonica e, contemporaneamente, produrre materiali di qualità e a basso costo da impiegare in edilizia e nella cantieristica stradale. È questa una delle nuove frontiere della ricerca ENEA nel campo della separazione, riutilizzo e confinamento della CO2 (CCUS - carbon capture, utilization and storage), che sarà testata nell’impianto pilota ZECOMIX presso il Centro ENEA Casaccia (Roma). Anche grazie a queste attività ZECOMIX è stato inserito come infrastruttura di ricerca nel progetto europeo ‘ECCSELERATE’, finanziato con circa 3,5 milioni dall’Unione europea nell’ambito del programma Horizon2020.
Oltre a ENEA, gli altri partner italiani del progetto sono Sotacarbo, Università di Bologna - Dipartimento di Ingegneria civile, chimica, ambientale e dei Materiali - e Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) che coordina il nodo italiano della rete europea di laboratori specializzati in ricerca su cattura e sequestro di CO2 (CCS).
“L’obiettivo è di rendere il processo di decarbonizzazione di industrie come acciaierie e cementifici economicamente vantaggioso e circolare. I loro scarti non andranno più a finire in discarica ma serviranno a catturare la CO2 prodotta. E una volta esaurita la loro capacità di stoccare anidride carbonica, questi ‘nuovi’ materiali saranno reimmessi nei processi industriali stessi per la produzione di cemento e di acciaio, o utilizzati come inerti per fondi stradali”, spiega Stefano Stendardo, ricercatore ENEA del Laboratorio di Ingegneria dei processi e dei sistemi per l’energia.
Tra i settori di interesse c’è l’industria siderurgica che potrebbe trasformare le sue scorie in materie prime riutilizzabili per la produzione di cemento, calcestruzzo e malte oppure per manufatti, sottofondi e manti stradali. Con notevoli vantaggi sia a livello ambientale che economico, perché vengono utilizzati scarti di produzione, ma anche per la qualità dei nuovi materiali che mostrano caratteristiche chimiche e fisiche migliorate fatti reagire con la CO2”.
“Ci aspettiamo i risultati più promettenti dagli scarti siderurgici. La sola produzione di acciaio da ciclo integrale, escludendo la fase iniziale di produzione di ghisa, genera ogni anno, a livello mondiale, circa 126 milioni di tonnellate di scorie che, con le nostre tecnologie, potrebbero stoccare da 6 a 9 milioni di tonnellate di CO2 e produrre nuova materia prima”, sottolinea Stendardo.
Ma gli ambiti di applicazione non finiscono qui. La cattura e il sequestro della CO2 tramite carbonatazione potrebbero infatti essere impiegate anche nel trattamento di altri tipi di scarti come le ceneri e le scorie prodotte dalla combustione di carbone e dalla termovalorizzazione di rifiuti urbani e i residui di costruzioni e demolizioni.
Scarti industriali a parte, nell’infrastruttura ZECOMIX si studieranno anche altre possibilità di riuso dell’anidride carbonica come ad esempio e la produzione di combustibili come metanolo e kerosene. Inizialmente le emissioni provenienti dalle centrali elettriche a combustibili fossili, gli scarichi di cementifici e di altre fabbriche potrebbero essere la principale sorgente di CO2. In prospettiva, potrebbe essere impiegata anche la CO2 catturata dall’atmosfera stessa (la cosiddetta ‘Direct Air Capture’) o quella naturale per produrre ‘combustibili da carbonio non-fossile’, come già sperimentato in Islanda.
Secondo i dati dell’International Energy Agency (IEA), oggi le infrastrutture CCS catturano in tutto il mondo oltre 35 milioni di tonnellate CO2 l’anno, equivalenti alle emissioni annuali dell’Irlanda. Nel prossimo decennio, la IEA ritiene necessario aumentare di 20 volte i tassi annuali di cattura di CO2 dalle centrali elettriche e dalle industrie.

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