Un fluido si definisce supercritico quando, grazie a temperature e pressioni elevate, raggiunge uno stato tra il liquido e il gassoso indefinibile. L’obiettivo del progetto europeo quadriennale CO2OLHEAT (2 power cycles demonstration in Operational environment Locally valorising industrial waste HEAT) è quello di portare la CO2 al livello supercritico e sfruttarla per recuperare il calore inutilizzato prodotto dalle industrie e trasformarlo in energia elettrica. Il progetto, finanziato con 19 milioni di euro dal Programma Ue Horizon 2020, vede la partecipazione di 21 partner di 11 Paesi, tra cui ENEA, Politecnico di Milano, Università degli Studi Roma Tre, Rina Consulting e Nuovo Pignone per l’Italia e l’associazione belga ETN Global per il coordinamento.
ENEA per la decarbonizzazione energetica:
L’energia prodotta dalla CO2 supercritica e dal calore rilasciato dalle industrie consentirà di realizzare centrali elettriche più compatte e meno complesse, a portata di tutto il settore delle industrie energivore dall’ampia produzione di calore.
«Gli impianti a sCO2 possono superare i limiti della tecnologia attuale, con minor complessità e quindi costi inferiori rispetto agli impianti a vapore, maggior efficienza per lo sfruttamento di calore industriale a temperatura più alta e minori vincoli legati alla sicurezza per il rischio di infiammabilità rispetto agli impianti a fluido organico», sottolinea Giuseppe Messina, ricercatore ENEA del Dipartimento Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili e responsabile del progetto CO2OLHEAT per l’Agenzia. A queste parole Eugenio Giacomazzi, responsabile Laboratorio ENEA di Ingegneria dei processi e dei sistemi per la decarbonizzazione energetica, aggiunge: «Gli impianti a sCO2 hanno un impatto minimo a livello ambioentale, oltre ai costi e alle dimensioni ridotti».
Recupero di calore dalla fabbriche energivore:
ENEA è coinvolta trasversalmente in quasi tutte le attività del progetto e si occuperà, assieme ad altri partner, dell’elaborazione di analisi tecnico-economiche di scenario volte a definire il modello, le caratteristiche e i requisiti che dovrà possedere l’impianto pilota. Inoltre, è leader del task per l’identificazione dei potenziali mercati per l’applicazione della tecnologia. L’impiego della sCO2 può essere una soluzione efficace anche per l’accumulo dell’eccesso di produzione elettrica delle rinnovabili non programmabili, mediante stoccaggio termico a bassa temperatura (ghiaccio) e successiva riconversione termo-elettrica. “Sostituire gli impianti tradizionali con tecnologie di generazione elettrica basate sulla sCO2 rappresenta una grande opportunità per il raggiungimento degli obiettivi europei di risparmio energetico 2030/50, in piena sinergia con le strategie di utilizzo dell’idrogeno nei settori hard-to-abate. La tecnologia alla base di CO2OLHEAT contribuirà a ridurre il fabbisogno di energia primaria e quindi all’abbattimento delle emissioni di CO2, coerentemente con i concetti di economia circolare e di simbiosi industriale e, supportando la rete elettrica, renderà tecnicamente più sostenibile l’incremento della quota di energia da fonti rinnovabili non programmabili”, afferma Messina.
Il progetto:
Il consorzio svilupperà un impianto pilota da 2MW elettrici che sarà integrato nel cementificio CEMEX a Prachovice (Repubblica Ceca). In questo stabilimento industriale le tecnologie innovative basate sulla sCO2 saranno dimostrate in un impianto di generazione elettrica, che dovrà essere flessibile, innovativo, economicamente sostenibile e replicabile in altri contesti industriali. Il progetto prevede anche sei siti di replicazione virtuale in diversi paesi: industrie per la produzione di vetro (Turchia), alluminio (Grecia), acciaio (Spagna), un inceneritore (Belgio), un impianto di generazione elettrica (Francia) e uno solare (Spagna).
