Energia arcobaleno by Alessandro Lanza

autore:Alessandro Lanza [Lanza, Alessandro]
La lingua: ita
Format: epub
Tags: La cultura scientifica, Universale Paperbacks il Mulino
ISBN: 9788815374820
editore: Societa editrice il Mulino Spa
pubblicato: 2023-08-14T22:00:00+00:00

In particolare, nel ciclo integrale il processo di riduzione del minerale, oggi realizzato tramite polverino di carbone e coke, può essere decarbonizzato parzialmente utilizzando l’idrogeno. Teoricamente l’idrogeno potrebbe sostituire il 20% di energia fornita per via fossile nel processo (non la totalità). Rimarrebbe comunque un processo dipendente dal coke con tutti i problemi ambientali annessi e non solo collegati alle emissioni di CO2.

Nel processo di riduzione diretta, il minerale di ferro (ossido di ferro e altri ossidi non riducibili) è trasformato in pellet, ossia un prodotto chiamato preridotto o Direct Reduced Iron (DRI).

Nei processi industriali di DRI già in fase commerciale, il gas riducente deriva principalmente dal metano, ma potrebbe provenire anche dalla gassificazione di carbone o di biomassa, oppure dall’idrogeno. Questo processo è considerato il principale candidato per una futura siderurgia basata sull’idrogeno. Il DRI potrebbe diventare il modo più competitivo in termini di costi per produrre acciaio entro il 2045: diverse imprese siderurgiche europee stanno sviluppando questa tecnologia (ad esempio, il progetto Hybrit promosso da SSAB, LKAB e Vattenfall) e le prime conversioni di impianti su larga scala in idrogeno potrebbero avvenire entro il 2030-2035.

Ammoniaca, metanolo e chimica di sintesi. L’idrogeno è alla base di numerosi processi e produzioni nell’ambito della chimica di sintesi. Vediamo alcune considerazioni tratte dallo studio Assorisorse [2021].

Produzione di ammoniaca (NH3). Il processo Haber-Bosch è oggi il principale metodo industriale per la produzione di ammoniaca, e prevede la combinazione diretta di idrogeno e azoto sotto pressione e temperatura, in presenza di un catalizzatore metallico. L’ammoniaca è usata per produrre nitrato di ammonio, un fertilizzante, e molti prodotti per la pulizia domestica. Altri utilizzi, prospettati in futuro, riguardano lo stoccaggio e la successiva riconversione in idrogeno, come vedremo in seguito. Accanto alla raffinazione del petrolio, la produzione di ammoniaca attualmente costituisce il più grande utilizzo per l’idrogeno a livello mondiale.

Produzione di metanolo. Il metanolo è impiegato per la produzione di acido acetico che, a sua volta, è un prodotto intermedio importante per materie plastiche e altre lavorazioni; inoltre, dal metanolo si ricava l’etere dimetilico che può essere utilizzato nei combustibili per jet e nel diesel, oltre che come solvente e liquido refrigerante. Il metanolo viene anche utilizzato direttamente come carburante, miscelato alle benzine tradizionali, o come coadiuvante nella produzione di biodiesel. Il metanolo può essere prodotto da syngas o gas di sintesi (monossido di carbonio e idrogeno) in un reattore, utilizzando un catalizzatore metallico. Può essere prodotto anche dalla combinazione diretta di idrogeno e anidride carbonica: questa reazione offre inoltre la possibilità di trasformare la CO2 atmosferica in un sostituto dei combustibili fossili. A oggi il gas naturale rappresenta il 65% della produzione di ammoniaca e metanolo; la produzione basata sul carbone rappresenta il 30%.

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