Roma – Nell’ambito di una gestione sostenibile dei rifiuti e del sequestro di CO 2 , i ricercatori hanno realizzato reattori che mineralizzano l’anidride carbonica con particelle di ceneri volanti. Questa tecnica all’avanguardia è destinata a offrire una soluzione sostenibile e duratura al problema urgente delle emissioni di gas serra, riutilizzando un sottoprodotto industriale nel processo.
L’inarrestabile marcia dell’industrializzazione ha corrisposto ad un aumento delle emissioni di CO 2 , un fattore chiave del riscaldamento globale. Le tecnologie esistenti per la cattura, l’utilizzo e lo stoccaggio del carbonio (CCUS) sono alle prese con problemi di efficienza e costi. Le ceneri volanti, un sottoprodotto della combustione del carbone, offrono una strada promettente per la mineralizzazione della CO 2 , trasformando i rifiuti in una risorsa e riducendo le emissioni. Tuttavia, i progetti prevalenti di reattori faticano a raggiungere la sinergia desiderata tra le interazioni gas-particelle e l’efficacia operativa. Questi ostacoli sottolineano l’imperativo di un’indagine approfondita sulle configurazioni innovative dei reattori e sulla messa a punto operativa.
La ricerca all’avanguardia dell’Università Jiao Tong di Shanghai sui reattori per la mineralizzazione delle ceneri volanti è stata pubblicata sulla rivista Energy Storage and Saving. Lo studio, sottoposto a meticolosa ottimizzazione computazionale, svela un progetto pionieristico di reattore che dovrebbe aumentare l’efficacia della cattura e della mineralizzazione della CO 2 .
La ricerca introduce una coppia di progetti di reattori, ciascuno meticolosamente scolpito per la mineralizzazione della CO2 tramite ceneri volanti, con la fluidodinamica computazionale al timone dell’ottimizzazione. Il design dell’ingresso di tipo ad impatto si distingue per la sua capacità di amplificare le interazioni interfacciali, estendendo i tempi di permanenza delle particelle e aumentando significativamente i tassi di mineralizzazione. L’ingresso quadrilatero in stile rotativo, al contrario, favorisce un flusso ottimizzato per una miscelazione completa e un’efficacia di reazione. Un’esplorazione rigorosa dei parametri operativi (velocità dei gas di combustione, velocità del gas di trasporto e velocità delle particelle) ha prodotto intervalli ottimali che promettono di spingere le prestazioni del reattore a nuovi livelli, garantendo un’efficiente mineralizzazione della CO 2 e separazione di fase post-reazione.
Il Dr. Liwei Wang, il ricercatore principale dello studio, ha osservato: “I nostri risultati segnano un significativo passo avanti nelle tecnologie di cattura e utilizzo del carbonio. Perfezionando la progettazione dei reattori e i parametri operativi, abbiamo ottenuto un salto sostanziale nell’efficienza della mineralizzazione della CO 2. Questo lavoro non è solo un vantaggio per la gestione sostenibile dei rifiuti, ma presenta anche una strategia pragmatica per ridurre le emissioni di carbonio industriale, in linea con le iniziative globali di azione per il clima”.
La ricerca ha profonde implicazioni per le centrali elettriche alimentate a carbone, offrendo un uso trasformativo per le ceneri volanti che generano. Incanalando questo sottoprodotto nella mineralizzazione della CO2 , lo studio apre la strada a una diminuzione delle emissioni di carbonio e a una riduzione del carico ambientale derivante dallo smaltimento delle ceneri volanti. Le applicazioni più ampie di questa ricerca sono ampie e presentano una soluzione armoniosa alla gestione dei rifiuti e al sequestro della CO 2 che potrebbe benissimo ridefinire gli approcci tecnologici CCUS.(30Science.com)
