Processo per la Produzione di Metano da Carbone

 

L’invenzione consiste in un processo per la produzione di metano mediante reazione di idrogeno con carbone. L’idrogeno necessario al processo di idrogassificazione è prodotto a partire da fonti rinnovabili quali eolico o solare. Queste fonti rinnovabili sono caratterizzate da una variabilità di produzione che spesso non ne permette la completa immissione nella rete elettrica e, inoltre, la scarsa disponibilità di metodi efficaci di immagazzinamento ne riduce spesso il valore economico. Pertanto l’energia elettrica da fonti rinnovabili quando disponibile in eccedenza rispetto alle richieste della rete può essere utilizzata per produrre idrogeno attraverso elettrolisi dell’acqua: in questo caso l’immagazzinamento dell’energia elettrica avviene in forma di energia chimica con efficienze di conversione elevate rispetto ai metodi alternativi e, soprattutto, con costi contenuti.

Attualmente, e prevedibilmente ancora per i prossimi anni, il carbone rappresenta una fonte fossile largamente disponibile anche se caratterizzata da un elevato impatto ambientale: tra i combustibili fossili il carbone emette infatti una maggior quantità di CO2 a parità di energia prodotta.

Il processo trovato presenta quindi le seguenti caratteristiche:

  • utilizzo di idrogeno prodotto mediante elettrolisi con energia elettrica proveniente preferibilmente da fonti rinnovabili quando disponibile in surplus rispetto alla richiesta del mercato (allo scopo di impiegare elettricità di basso costo) e immagazzinamento della stessa energia rinnovabile,
  • utilizzo di carbone, fonte energetica molto inquinante, per produrre metano, che invece è caratterizzato da un ridotto impatto ambientale ed una maggiore accettabilità sociale. In questo processo ciascuna molecola di metano (CH4) prodotta è costituita da quattro atomi di idrogeno ottenuti da fonti rinnovabili,
  • a differenza dell’idrogeno, il metano dispone di una piattaforma tecnologica largamente diffusa e ben provata per il suo immagazzinamento, trasporto, ecc.,
  • il metano rispetto al carbone è più largamente utilizzato nell'industria delle sintesi chimiche.

Inoltre, in alcune sue forme realizzative, il processo proposto prevede anche la combinazione con altri processi, quali la ossi-combustione e la reazione di Sabatier.

Attualmente sono in corso degli studi preliminari volti a verificare l’economicità del processo di idrogassificazione del carbone prodotto nel bacino carbonifero del Sulcis, localizzato nella parte sud-occidentale della Sardegna, un’area geografica particolarmente conveniente per l’installazione di impianti eolici poiché presenta i più alti valori di ventosità in Italia, in combinazione con la ossi-combustione da realizzare presso la centrale di Portovesme.

Il brevetto, di proprietà ENEA, è stato depositato il 27 dicembre 2012 con numero RM2012A000665. E’ consultabile nella banca dati Brevetti ENEA dal 10 gennaio 2013 ed è disponibile per licensing.

Inventori: Tosti Silvano - Pizzuto Aldo