Procedimento per la conversione della anidride carbonica in composti chimici ad alto valore aggiunto mediante un processo meccanochimico in condizioni di flusso di gas in modalità continua

Titolarità: Università degli Studi di Sassari

Inventori: MULAS Gabriele; CAPPAI Luca; FARINA Valeria; TARAS Alessandro; ENZO Stefano; GARRONI Sebastiano

Dipartimento: Scienze chimiche, fisiche, matematiche e naturali

Area: Umanistica

Estenzioni: IT, Cina, PCT

Data di Deposito: 10/02/2017

Data di Concessione: 10/08/2018

Introduzione

La presente invenzione riguarda un procedimento innovativo per la conversione della anidride carbonica (CO2) in composti chimici ad alto valore aggiunto in condizioni di flusso di gas e con modalità in continuo. In particolare, detto procedimento converte la CO2 in una miscela di composti chimici ad alto valore aggiunto comprendente idrocarburi a basso peso molecolare, principalmente metano, etilene ed etano, insieme a prodotti solidi di carbonatazione minerale, principalmente carbonati di Mg e di Fe. La suddetta conversione della CO2 viene realizzata mediante un processo di tipo meccanochimico. 

Caratteristiche Tecniche

La presente invenzione propone, su una scala di laboratorio, un processo a carico di materiali naturali, l’Olivina, un silicato misto di Magnesio e Ferro, enormemente diffuso in natura, in ogni parte del globo, che, nel presente processo è in grado di trasformare la CO2 fissandola, in larga parte, nel Carbonato di Magnesio e Ferro corrispondente, ed in parte inducendo la riduzione della CO2 ad idrocarburi leggeri, metano ed etano principalmente, da ri-utilizzare quali combustibili. Caratteristica del processo è la sua attivazione mediante apporto di energia meccanica dall’esterno, ovvero energia cinetica in grado di indurre la frantumazione del solido attraverso le collisioni dello stesso materiale con dei corpi molitori in movimento. Tale tipo di trattamento, comune in diversi processi industriali energivori (si pensi ad esempio alle lavorazioni meccaniche negli stadi di comminuzione dei minerali nei cementifici), quando condotto in presenza di gas reattivi come la CO2, esalta la reattività ed accelera enormemente la cinetica dell’interazione tra solido e gas. Altro aspetto rilevante, l’energia cinetica necessaria ad indurre il processo su scala industriale, può essere fornita, in larga parte dall’energia termica e cinetica posseduta dalla miscela gassosa proveniente dal processo di combustione dei materiali fossili (si pensi alla miscela che viene espulsa dai camini delle centrali di produzione di energia mediante combustione di metano o di carbone. 

Possibili Applicazioni

Il processo proposto ha applicazioni potenziali in diversi ambiti industriali, tra cui:

• Decarbonizzazione industriale: Potrebbe essere utilizzato per ridurre le emissioni di CO2 provenienti da impianti di combustione di combustibili fossili.
• Produzione di idrocarburi leggeri: I prodotti principali, come metano ed etano, possono essere riutilizzati come combustibili o come materie prime per altre applicazioni chimiche.
• Immagazzinamento della CO2: La conversione della CO2 in carbonati di magnesio e ferro offre una soluzione per fissare la CO2 a lungo termine, contribuendo alla riduzione dell'effetto serra.

Vantaggi

• Efficienza energetica: Il processo sfrutta l'energia meccanica, che può essere parzialmente ottenuta dai gas di combustione già presenti in impianti industriali, riducendo la necessità di ulteriori fonti di energia.
• Impatto ambientale ridotto: Converte la CO2 in composti chimici utili, riducendo così la quantità di gas serra nell'atmosfera.
• Sostenibilità: Utilizzando materiali naturali come l'olivina, il processo è meno dipendente da risorse rare o costose.