CO2 Re-utilization - CRU

Traettoria tecnologica

Con riferimento alla Strategia per la specializzazione intelligente della Regione Piemonte (S3) e alla strategia UE (2050 Low-Carbon Economy), l’iniziativa complessiva è focalizzata sul settore CleanTech. Tale azione si esplicherà in diversi campi: (a) Energia: utilizzo di fonti di energia rinnovabile (RES) in tecnologie di stoccaggio energetico (in particolare, su grande taglia) tramite processi di sintesi chimica; (b) Chimica Verde: introduzione delle energie rinnovabili nei processi produttivi, conversione della CO2 per la sintesi di prodotti ad alto valore aggiunto; (c) Biotecnologie: sviluppo di processi biotecnologici per l’industria alimentare e di processo; (d) Climate Change: tecnologie e processi per la mitigazione dei cambiamenti climatici rispetto al vincolo di 2°C di incremento della temperatura della biosfera. In questi ambiti è chiaro il raccordo con la proposta di Infrastruttura di Ricerca “CO₂ Circle Lab” (coordinata da IIT, e con POLITO come partner) e con l’azione di studi di scenario e di trasferimento tecnologico presso il Centro Interdipartimentale per l’Energia del Politecnico di Torino.

Descrizione delle attività

Un primo intervento per il quale si richiede il cofinanziamento di Dipartimento prevede l’installazione di un banco prova per processi di “chemical looping” per la produzione di gas di sintesi attraverso lo splitting di H₂O e CO₂ (in H₂ e CO, rispettivamente) mediante l’interazione ad alta temperatura dei reagenti con una matrice solida. Questa tecnologia sarà integrata con un sistema di collettori solari parabolici con ricevitore focale ceramico ad alta temperatura (sistema previsto all’interno dell’Infrastruttura di Ricerca CO^₂ Circle Lab).
Il secondo intervento prevede l’installazione di un modulo versatile di separazione e purificazione della frazione liquida proveniente sia dagli impianti di pretrattamento delle biomasse, sia di quelli di fermentazione. L’intervento si colloca all’interno della filiera di valorizzazione delle biomasse (attraverso processi quali steam explosion o idrolisi) per la produzione di prodotti chimici ad alto valore aggiunto (ad esempio etanolo o butanolo). Il modulo sarà costituito da pompe di alimentazione, serbatoi, centrifughe trifasiche e gruppi di micro/nano-filtrazione.

Risultati attesi

I risultati scientifici attesi sono legati principalmente alle tecnologie e ai processi per il recupero e la valorizzazione della CO₂ per la produzione di combustibili sintetici e di prodotti di chimica verde. Per quanto riguarda la realizzazione degli interventi, è stato redatto un cronoprogramma indicante le tempistiche di ciascuna fase legata all’ampliamento dell’Infrastruttura di Ricerca “CO₂ Circle Lab”. I risultati scientifici attesi sono legati principalmente alle tecnologie e ai processi per il recupero e la valorizzazione della CO₂ per la produzione di combustibili sintetici e di prodotti di chimica verde. Per quanto riguarda la realizzazione degli interventi, è stato redatto un cronoprogramma indicante le tempistiche di ciascuna fase legata all’ampliamento dell’Infrastruttura di Ricerca “CO₂ Circle Lab”. In particolare, entro febbraio 2019 (cioè dopo un anno dall’eventuale approvazione della proposta) ci si propone di ultimare le fasi di progettazione, capitolato, di procedura per gli ordini (con eventuali gare) e di esecuzione dei lavori con annesso collaudo. Si prevede che l’infrastruttura, una volta diventata pienamente operativa, generi entrate annue derivanti sia da accessi di entità terze (aziende, enti di ricerca) che da finanziamenti legati alla partecipazione a forme di finanziamento attraverso bandi di natura competitiva (ad esempio progetti regionali o europei). In tal senso, ci si aspetta che, su un orizzonte temporale quinquennale, gli introiti siano superiori alle spese di gestione e manutenzione dei banchi prova.

Parole chiave

1. Recupero e riutilizzo della CO₂
2. Storage di energia
3. Chemicals ad alto valore aggiunto
4. Processi produttivi biotech

Settore(i) ERC di riferimento

• PE8