CARBONE PULITO E TECNOLOGIE CCS 4 Congresso Nazionale

CARBONE PULITO E TECNOLOGIE CCS 4° Congresso Nazionale AIGE Centro Congressi Villa Mondragone Roma, 26 -27 Maggio 2010 Rinaldo Sorgenti Vice-Presidente Assocarboni

Mix Energetico

Mix delle fonti 2007 – Paesi Ue Carbone Nuclear e gas metano geo eolico/ solare olio Idro Altro Germania 48% 22% 12% 2% 5% --- 7% 5% U. K. 35% 16% 42% 1% 2% --- 1, 3% 2, 9% Francia 4% 78% 4% 1% 11% --- 0, 8% 0, 9% Spagna 24% 18% 31% 6% 10% --- 9, 4% 1, 2% UE 27 30% 28% 22% 3% 10% 0, 2% 3, 3% 3, 2% ITALIA 13% (12%) 52% 6% 12% 2% 1% 2% dati IEA 2009 N. B. : ITALIA - Dati riferiti al CONSUMO NAZIONALE. Nucleare d’importazione. Paese

L’anomalia italiana Ø 2/3 del gas sono importati via tubo, da Russia ed Algeria. Ø Disponiamo di solo 2 rigassificatori (Panigallia e il recentissimo Porto Viro) Ø Questo ci rende estremamente dipendenti e vulnerabili. Ø La maggior parte dell’elettricità importata proviene dalle fonti che abbiamo bandito, ovvero da centrali nucleari situate oltre confine, tutt’intorno alle Alpi. Ben 13 impianti sono dislocati entro 200 km dal nostro confine.

LE TECNOLOGIE CCT PER L’USO PULITO DEL CARBONE (RIDUZIONE DEGLI INQUINANTI) • Cosa sono le CCT)? Ø Le CCT (Clean Coal Technologies) sono le moderne tecnologie degli impianti di generazione elettrica e di combustione in genere, idonee all’utilizzo del carbone efficiente e compatibile con l’ambiente Ø Le CCT, in generale, si basano su criteri che migliorano: – – – – Le emissioni nocive in atmosfera (SO 2, NOX, particolato, ecc. ) La gestione del carbone (estrazione, trasporto, stoccaggio, ecc. ) Il riutilizzo dei sottoprodotti Il riutilizzo e lo smaltimento delle acque reflue L’efficienza di conversione energetica dell’impianto L’affidabilità e la disponibilità dell’impianto I costi di capitale e di gestione dell’impianto

LE TECNOLOGIE CCT PER L’USO PULITO DEL CARBONE • Le CCT si classificano sommariamente in quattro categorie: • 1. Pre-combustione: sono le tecnologie utilizzate per “pulire” il carbone prima del suo utilizzo, in modo da ridurre i promotori di inquinanti e di sottoprodotti, zolfo e ceneri in particolare • 2. Combustione: sono le tecnologie utilizzate per “pulire” il carbone durante il suo utilizzo, in modo da limitare la formazione di prodotti inquinanti della combustione, in particolare ossidi di zolfo e di azoto (la combustione in letto fluidizzato è un esempio) • 3. Post-combustione: sono le tecnologie applicate a valle della combustione, per rimuovere gli inquinanti presenti nei prodotti della combustione, quali particolato, ossidi di zolfo e di azoto (diffusamente applicate negli impianti a combustione convenzionale) • 4. Conversione: sono le tecnologie volte alla trasformazione del carbone in altri prodotti energetici gassosi e liquidi “puliti” e di più facile utilizzo (es. la gassificazione del carbone)

OBIETTIVI PER LE CCT A BREVE-MEDIO TERMINE Tecnolo gia attuale 2010 2020 Vision 21 SO 2 (rimozione%) 98 99 >99 NOx (mg/k. Wh) 240 80 16 Particolato (mg/k. Wh) 15 7, 5 3 Rimozione mercurio --- 90% 95% Utilizzazione sottoprodotti 30% 50% quasi 100% Rendimento impianto 40% 45 -50% 50 -60% Disponibilità impianto >80% >85% >90% Costo capitale impianto ($/k. W) 10001300 9001000 800 -900 Costo energia elettrica (¢/k. Wh) 3, 5 3, 0 -3, 2 <3, 0

La tecnologia riduce l’impatto ambientale

Emissioni inquinanti Emissioni Vecchie centrali a olio combustibile UE Direttiva 2001/80/CE (in vigore dal 01/01/2008) Nuove Centrali a carbone • SO 2 mg/Nm 3 400 200 100 • NOx mg/Nm 3 200 100 • Polveri mg/Nm 3 50 30 15

GAS vs CARBONE: comparazione emissioni inquinanti e non-inquinanti CENTRALE A GAS CENTRALE A CARBONE Emissioni Limiti imposti dalla normativa Emissioni da un moderno impianto NGCC (Natural Gas Combined Cycle) Limiti imposti dalla normativa EU 2001/80/CE in vigore dal 1/1/2008 Emissioni da un moderno impianto USC (Ultra Super Critical) Ossidi di Azoto (NOx) 50 mg/Nm 3 fumi secchi al 15% O 2 25 mg/Nm 3 fumi secchi al 15% O 2 <200 mg/Nm 3 <100 mg/Nm 3 fumi secchi al 3, 5% O 2 <200 mg/Nm 3 <100 mg/Nm 3 75 mg/Nm 3 fumi secchi al 3, 5% O 2 Biossido di Zolfo (SO 2) Non misurato

GAS vs CARBONE: comparazione emissioni inquinanti e non-inquinanti CENTRALE A GAS CENTRALE A CARBONE Emissioni Limiti imposti dalla normativa Emissioni da un moderno impianto NGCC (Natural Gas Combined Cycle) Limiti imposti dalla normativa EU 2001/80/CE in vigore dal 1/1/2008 Emissioni da un moderno impianto USC (Ultra Super Critical) Monossido di Carbonio (CO) 50 mg/Nm 3 20 mg/Nm 3 su 15%O 2 Particolato Non misurato 30 ppm 15 ppm Biossido di Carbonio (CO 2) Emissioni della sola fase di Combustione 0, 38 t/MWh Emissioni della sola fase di Combustione 0, 75 t/MWh irrilevante 58 mg/Nm 3 su 3, 5%O 2

Considerazioni sulla comparazione: Però …. ØLe emissioni degli impianti CC a gas si riferiscono • • ad un regime di attività di almeno il 50% di carico. Ma a “basso regime” di carico ed in fase di accensione le emissioni sono maggiori. Attualmente, gli impianti NGCC vengono spenti e riaccesi di frequente (impianti di picco). ØLe emissioni di impianti USC a carbone sono costanti a qualunque regime di carico e normalmente operano in continuo (impianti di base).

TECNOLOGIE CCS PER LA SEPARAZIONE/CATTURA E LA SEGREGAZIONE DELLA CO 2 • Modalità di separazione/cattura della CO 2 Ø Separazione della CO 2 dal combustibile Ø Separazione della CO 2 dai prodotti della combustione Ø Combustione con ossigeno puro • Modalità di segregazione/stoccaggio della CO 2 Ø Oceani Ø Strutture geologiche (acquiferi, formaz. sedimentarie, ecc. ) Ø Giacimenti di petrolio, gas e carbone Ø Uso industriale

CATTURA DELLA CO 2

SEGREGAZIONE (STOCCAGGIO) DELLA CO 2 Ø Oceani: gli oceani costituiscono un enorme e naturale contenitore per la CO 2. Su scala globale, l’impatto della segregazione della CO 2 sul fondo degli oceani risulta sostanzialmente trascurabile. Su scala locale potrebbe invece incidere sullo sviluppo della vita nel mare. Ø Acquiferi salini: anche gli acquiferi salini costituiscono un notevole potenziale di stoccaggio della CO 2. La CO 2 può essere iniettata nelle falde mediante pozzi realizzati con le stesse tecniche di perforazione applicate per l’estrazione del petrolio e del gas. Ø Giacimenti di petrolio e gas: la CO 2 può essere iniettata nei giacimenti di petrolio e gas in esercizio per aumentarne la resa (Enhanced Oil Recovery, EOR, ed Enhanced Gas Recovery, EGR), al posto di CO 2 prodotta ad hoc. Ø Giacimenti di carbone: la CO 2 separata dai combustibili fossili può essere iniettata nei giacimenti di carbone profondi non coltivabili contestuale estrazione di metano (Enhanced coal-bed methane, ECBM).

• CO 2 Quella totale nell’atmosfera e quella “antropogenica” 1. 000 di chicchi di riso

• CO 2 Quella totale nell’atmosfera e quella “antropogenica” 350 ppm = CO 2 in atmosfera Circa 14 ppm prodotta dall’uomo

Un impianto “state-of-the art”

Torrevaldaliga Nord Efficienza energetica: 44, 7%

XXI SECOLO: PERCHE’ IL CARBONE? Perché il carbone è ………. - Diffuso ampiamente nel mondo - Disponibile in grandi quantità - Economico (molteplicità di fornitori) - Sicuro (non è velenoso, ne’ esplosivo) - Eco-compatibile grazie alle nuovissime tecnologie CCT.

Grazie per la vostra attenzione!