Studio ed ottimizzazione tecnico-economica di un processo Carbon Capture and Storage = Feasibility analysis and optimization of a Carbon Capture and Storage process

La comunità scientifica è unanime nello stabilire che le attività antropiche sono le principali responsabili della crisi climatica globale, che si identifica come il problema più critico che la società odierna e quella futura si ritroveranno ad affrontare. Nei suoi documenti ufficiali, il Climate Panel dell’Onu ha dichiarato che essa è direttamente correlabile all’uso elevato di combustibili fossili, i quali sono considerati la causa delle emissioni di sostanze dal potere climalterante e del fenomeno scientificamente conosciuto come “effetto serra antropicamente indotto”. Essendo l’anidride carbonica quella emessa in maggior misura, l’attenzione è stata rivolta principalmente verso lo studio di strategie atte a diminuirne il rilascio in atmosfera, pur senza la necessità di modificare in toto gli impianti negli stabilimenti già esistenti. In accordo con l’azienda ISAB-Lukoil, obiettivo di questo lavoro di Tesi è stato pertanto investigare una particolare tipologia di processo definita “Carbon Capture and Storage”. Esso prevede essenzialmente tre fasi: la cattura dell’anidride carbonica a partire da una fonte ad emissione puntuale, la sua liquefazione finalizzata al trasporto ed infine lo stoccaggio geologico presso siti autorizzati. Nello specifico, la fase preliminare del suddetto progetto si è focalizzata su uno studio condotto mediante l’ausilio del simulatore di processo AVEVA PRO II. L’analisi ha coinvolto: - la sezione di Acid Gas Removing (AGR), che comprende l’assorbimento della CO2 mediante un processo di assorbimento con soluzione di acqua e DEA (di-etanolammina) e la rigenerazione della soluzione di circolante; - la sezione di purificazione, dove vengono rimossi i residui di altre impurezze; - la sezione di liquefazione della CO2, dove si riducono i volumi coinvolti grazie all’utilizzo di un ciclo frigorifero ad ammoniaca. A valle della determinazione dello schema di processo e delle condizioni operative più adeguate al suo corretto funzionamento, è stato poi possibile proseguire con un’analisi di natura economica. In primo luogo, sono stati eseguiti i dimensionamenti delle apparecchiature più gravose; in secondo luogo, sono stati utilizzati tali risultati per effettuare una valutazione dei costi. La fase finale ha invece previsto il calcolo di parametri quali il Capex, l’Opex e l’IRR, in relazione ai quali è stato possibile verificare l’effettiva realizzabilità del processo.