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[1] 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.

Per maggiori informazioni:

https://eccsel.org/about/eccselerate/

https://www.eccsel.org/facilities/capture/it31_enea_zecomix/

Stefano Stendardo, ENEA – Laboratorio Ingegneria dei Processi e dei Sistemi per l’Energia, stefano.stendardo@enea.it

[1] ZECOMIX (Zero Emission of Carbon with MIXed technologies)