Optimisation of CO2 capture in a natural gas-fired power plant

La cattura e lo stoccaggio della CO2 (CCS), in particolare dai fumi delle centrali di potenza, sono diventati un punto di fondamentale importanza nel dibattito sul riscaldamento globale. Diversi tipi di cattura possono essere considerati, in genere: pre-combustione, chemical-looping combustion (CLC) e sistemi post-combustione. Nel processo CLC il carburante viene posto a contattato con un ossido metallico, che è il vettore di ossigeno per la reazione di combustione della sostanza organica. Il metallo viene riossidato (rigenerazione) in un secondo reattore mediante aria. Il vantaggio dell'approccio consiste nel fatto che nella sezione processo, dove avviene la combustione, l’azoto non è presente, ottenendo così una miscela di gas costituita principalmente da H2O e CO2, pronta per il sequestro, mentre nella sezione di rigenerazione si può utilizzare aria. La tecnologia CLC ha il potenziale per separare CO2 da un processo di produzione di energia con solo piccole penalizzazioni in termini di efficienza. L'obiettivo è quello di valutare le prestazioni della chemical-looping combustion rispetto alle tecniche esistenti per la cattura di CO2, tipicamente lavaggio con MEA, in una centrale elettrica a gas naturale. In particolare lo studio è applicato ad una centrale elettrica di un impianto petrolio o gas che utilizza gas associato o parte del gas prodotto come combustibile; ciò consente di poter adottare tipologie di reattore diverse da quella a letto fluido, attualmente proposto per la CLC di combustibili solidi (ad es. biomasse). La scelta del "migliore" schema di processo nasce da una valutazione tecnico-economica in cui il parametro chiave è il costo ipotizzato per la CO2 emessa.