Studio della valorizzazione dell'impianto di gassificazione di biomasse a letto fluidizzato internamente ricircolante per la produzione di metano. "Studio sperimentale della purificazione finale del metano"

Dopo aver investigato le potenzialità della produzione e analizzato i problemi legati alla purificazione del gas naturale sintetico da biomasse ed aver intrapreso una preliminare campagna sperimentale, l’ENEA ha proposto all’Università dell’Aquila un accordo di collaborazione per il proseguo delle attività incentrato sullo Studio sperimentale della purificazione finale del metano. Attraverso la simulazione con il software commerciale CHEMCAD sono state individuate nelle precedenti annualità le condizioni ottimali di esercizio in funzione dei parametri forniti dallo studio di configurazioni impiantistiche per massimizzare la produzione di metano. Si sono pertanto effettuate prove sperimentali di cattura della CO2 a condizioni operative più vicine a quelle ottimali di processo ed, in particolare, in condizioni compatibili con la simultanea reazione di WGS (300-400 °C, 5-30 bar), si è progettato e realizzato un micro-reattore a letto fisso per effettuare prove di adsorbimento/desorbimento di CO2 a media pressione e in un range da temperatura ambiente a 400 °C, impiegando sia sorbenti commerciali che sintetizzati in laboratorio. Il problema principale nel convertire il gas di sintesi proveniente da un processo di gassificazione, quindi ricco in CO e CO2, per formare metano, è dato oltre che dall’alta esotermicità del processo, dal corretto rapporto CO/H2. L’interesse di queste prove è legato all’individuazione delle prestazioni di un sorbente che presenti un’alta capacità di cattura selettiva della CO2, operante ciclicamente a moderate temperature. La separazione del metano da CO2 è stata valutata attraverso prove sperimentali di cattura della CO2 con sistemi in continuo basati sull’uso di diversi sorbenti solidi (p.e. ossidi basici, carbonati e idrotalciti.), con la conseguente formazione di carbonati inorganici riutilizzabili in diversi processi industriali. La caratterizzazione dei sorbenti è stata condotta attraverso analisi SEM (scanning electron microscope), EDX(Energy Dispersive X-ray spectroscopy) ed XRD (X-Ray Diffraction); attraverso il metodo BET (Brunauer-Emmett-Teller) sono state calcolate le aree superficiali ed il diametro dei pori, mentre attraverso il metodo BJH(Barrett-Joyner-Halenda) si è determinato il volume cumulativo dei pori.