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'26
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Sonde CO₂ in linea convalidano le prestazioni della cattura del carbonio
La tecnologia Vaisala consente il monitoraggio continuo della CO₂ nei sistemi di cattura a membrane per verificare le prestazioni nelle applicazioni di decarbonizzazione industriale.
www.vaisala.com
Impianto di Cool Planet Technologies
Le tecnologie di cattura del carbonio vengono sempre più implementate nelle industrie pesanti, dove la riduzione delle emissioni di gas serra tramite la sola elettrificazione rimane difficile. La misurazione accurata delle concentrazioni di CO₂ durante i processi di cattura è essenziale per verificare le prestazioni del sistema e l’efficienza operativa. In questo contesto, sonde di misura Vaisala sono state utilizzate per monitorare i livelli di anidride carbonica durante una dimostrazione pilota di una tecnologia di cattura del carbonio basata su membrane sviluppata da Cool Planet Technologies (CPT).
Cattura del carbonio per industrie difficili da decarbonizzare
Industrie come cemento, calce, acciaio, chimica e impianti waste-to-energy generano emissioni di processo difficili da eliminare attraverso strategie convenzionali di decarbonizzazione. Per questo motivo vengono sviluppate tecnologie di cattura del carbonio per rimuovere la CO₂ direttamente dai gas di scarico industriali prima che entrino nell’atmosfera.
Cool Planet Technologies si concentra su sistemi modulari di cattura del carbonio basati su membrane progettati per applicazioni industriali. L’azienda commercializza una tecnologia di membrane sviluppata originariamente dall’Helmholtz-Zentrum Hereon in Germania. CPT detiene i diritti esclusivi globali di commercializzazione dell’ultima generazione della tecnologia di membrane PolyActive™ di Hereon e ha presentato congiuntamente una domanda di brevetto per la progettazione di un modulo di cattura del carbonio.
La separazione della CO₂ basata su membrane offre un approccio diverso rispetto ai metodi di assorbimento chimico. Il sistema separa l’anidride carbonica attraverso la permeabilità selettiva nei materiali di membrana invece che mediante solventi chimici. La tecnologia opera senza sostanze chimiche di consumo e le membrane sono progettate per una durata operativa di circa cinque anni.
Le membrane a foglio piano utilizzate nel sistema consentono la selezione di materiali specifici per applicazione e una dinamica del flusso di gas ottimizzata sulla superficie della membrana. Questa configurazione supporta un uso efficiente delle proprietà di separazione della membrana, consentendo al tempo stesso la progettazione di moduli compatti.
La CO₂ catturata può successivamente essere trattata in unità a valle per purificazione o liquefazione, consentendo il suo utilizzo in applicazioni industriali o il suo stoccaggio per sequestro a lungo termine.
Dimostrazione dell’impianto pilota e verifica delle prestazioni
Per validare la tecnologia in condizioni operative, CPT ha costruito un impianto pilota di cattura del carbonio a Grimsby, nel Regno Unito. L’installazione pilota consente agli operatori di controllare sia il rapporto di pressione attraverso le membrane sia la concentrazione di CO₂ del gas di alimentazione.
Il sistema dimostrativo utilizza attualmente due moduli di cattura del carbonio installati in serie, anche se l’impianto può ospitare quattro moduli. Nella configurazione attuale, il sistema fornisce una capacità di cattura fino a 37.000 tonnellate di CO₂ all’anno.
Due dimostrazioni dal vivo dell’impianto pilota sono state condotte nel giugno e nell’ottobre 2025 per partecipanti invitati provenienti da settori tra cui cemento, calce e produzione di acciaio. Gli eventi si sono concentrati sulla verifica delle prestazioni di cattura in tempo reale e sulla dimostrazione dei principi operativi del sistema a membrane.
La modellazione delle prestazioni nelle prime fasi di sviluppo si basava su strumenti di simulazione fondati su dati di permeazione di singoli gas. I risultati dell’impianto pilota di Grimsby hanno confermato l’accuratezza di questi modelli, con risultati misurati di cattura della CO₂ che corrispondevano ai valori previsti con una differenza di circa l’1%.
Sonda CO₂ in linea Vaisala
Monitoraggio continuo con misurazione della CO₂ in linea
La verifica dell’efficienza della cattura del carbonio durante le dimostrazioni si è basata su un’analisi continua dei gas utilizzando sonde in linea Vaisala MGP241. Cinque sonde monitorano le concentrazioni di CO₂ in diversi punti del processo: nel flusso di gas in ingresso, durante la separazione e nei flussi di permeato e retentato.
I dati di misurazione vengono registrati una volta al secondo, consentendo il calcolo e la visualizzazione in tempo reale dell’efficienza di cattura. Il monitoraggio continuo permette agli ingegneri di verificare le prestazioni del sistema in condizioni di processo variabili e di confermare che i moduli a membrana funzionano come previsto.
La sonda MGP241 è stata progettata per ambienti di misurazione della cattura del carbonio e utilizza la tecnologia infrarossa brevettata CARBOCAP® per misurare simultaneamente la concentrazione di anidride carbonica e l’umidità. Le sonde possono misurare concentrazioni di CO₂ nell’intero intervallo 0–100%, consentendo di monitorare sia gas di combustione diluiti sia flussi di processo ad alta concentrazione.
Il monitoraggio dell’umidità è inoltre importante nei sistemi di cattura del carbonio perché la condensazione può portare alla formazione di acidi, che possono danneggiare le apparecchiature. La misurazione in linea di entrambi i parametri supporta quindi la stabilità del processo e la protezione delle apparecchiature.
Scalare l’implementazione della cattura del carbonio
Dopo le dimostrazioni pilota, CPT ha iniziato ad assemblare un impianto di cattura del carbonio da 10.000 tonnellate all’anno presso lo stabilimento cementiero di Höver in Germania. I moduli di cattura prefabbricati vengono installati e collegati in loco, con un’installazione prevista di circa due mesi.
L’impianto dovrebbe iniziare le operazioni di cattura nel 2026, dove dimostrerà le prestazioni, l’economia e le caratteristiche operative della tecnologia a membrane su scala industriale durante un periodo di valutazione di 12 mesi. Le sonde di misura Vaisala saranno utilizzate anche presso l’installazione di Höver per verificare le prestazioni di cattura.
Il progetto fa parte di una strategia di decarbonizzazione più ampia che coinvolge la collaborazione con Holcim. I piani a più lungo termine prevedono di scalare il sistema per catturare circa il 90% delle emissioni di CO₂ dell’impianto, corrispondenti a circa 800.000 tonnellate all’anno.
La misurazione affidabile delle concentrazioni di gas rimane un elemento chiave in queste implementazioni. Il monitoraggio continuo della CO₂ fornisce i dati operativi necessari per convalidare l’efficienza della cattura del carbonio e stabilire fiducia nelle tecnologie di decarbonizzazione industriale su larga scala.
www.vaisala.com
Edited by industrial journalist, Aishwarya Mambet.
Le tecnologie di cattura del carbonio vengono sempre più implementate nelle industrie pesanti, dove la riduzione delle emissioni di gas serra tramite la sola elettrificazione rimane difficile. La misurazione accurata delle concentrazioni di CO₂ durante i processi di cattura è essenziale per verificare le prestazioni del sistema e l’efficienza operativa. In questo contesto, sonde di misura Vaisala sono state utilizzate per monitorare i livelli di anidride carbonica durante una dimostrazione pilota di una tecnologia di cattura del carbonio basata su membrane sviluppata da Cool Planet Technologies (CPT).
Cattura del carbonio per industrie difficili da decarbonizzare
Industrie come cemento, calce, acciaio, chimica e impianti waste-to-energy generano emissioni di processo difficili da eliminare attraverso strategie convenzionali di decarbonizzazione. Per questo motivo vengono sviluppate tecnologie di cattura del carbonio per rimuovere la CO₂ direttamente dai gas di scarico industriali prima che entrino nell’atmosfera.
Cool Planet Technologies si concentra su sistemi modulari di cattura del carbonio basati su membrane progettati per applicazioni industriali. L’azienda commercializza una tecnologia di membrane sviluppata originariamente dall’Helmholtz-Zentrum Hereon in Germania. CPT detiene i diritti esclusivi globali di commercializzazione dell’ultima generazione della tecnologia di membrane PolyActive™ di Hereon e ha presentato congiuntamente una domanda di brevetto per la progettazione di un modulo di cattura del carbonio.
La separazione della CO₂ basata su membrane offre un approccio diverso rispetto ai metodi di assorbimento chimico. Il sistema separa l’anidride carbonica attraverso la permeabilità selettiva nei materiali di membrana invece che mediante solventi chimici. La tecnologia opera senza sostanze chimiche di consumo e le membrane sono progettate per una durata operativa di circa cinque anni.
Le membrane a foglio piano utilizzate nel sistema consentono la selezione di materiali specifici per applicazione e una dinamica del flusso di gas ottimizzata sulla superficie della membrana. Questa configurazione supporta un uso efficiente delle proprietà di separazione della membrana, consentendo al tempo stesso la progettazione di moduli compatti.
La CO₂ catturata può successivamente essere trattata in unità a valle per purificazione o liquefazione, consentendo il suo utilizzo in applicazioni industriali o il suo stoccaggio per sequestro a lungo termine.
Dimostrazione dell’impianto pilota e verifica delle prestazioni
Per validare la tecnologia in condizioni operative, CPT ha costruito un impianto pilota di cattura del carbonio a Grimsby, nel Regno Unito. L’installazione pilota consente agli operatori di controllare sia il rapporto di pressione attraverso le membrane sia la concentrazione di CO₂ del gas di alimentazione.
Il sistema dimostrativo utilizza attualmente due moduli di cattura del carbonio installati in serie, anche se l’impianto può ospitare quattro moduli. Nella configurazione attuale, il sistema fornisce una capacità di cattura fino a 37.000 tonnellate di CO₂ all’anno.
Due dimostrazioni dal vivo dell’impianto pilota sono state condotte nel giugno e nell’ottobre 2025 per partecipanti invitati provenienti da settori tra cui cemento, calce e produzione di acciaio. Gli eventi si sono concentrati sulla verifica delle prestazioni di cattura in tempo reale e sulla dimostrazione dei principi operativi del sistema a membrane.
La modellazione delle prestazioni nelle prime fasi di sviluppo si basava su strumenti di simulazione fondati su dati di permeazione di singoli gas. I risultati dell’impianto pilota di Grimsby hanno confermato l’accuratezza di questi modelli, con risultati misurati di cattura della CO₂ che corrispondevano ai valori previsti con una differenza di circa l’1%.
Sonda CO₂ in linea Vaisala
Monitoraggio continuo con misurazione della CO₂ in linea
La verifica dell’efficienza della cattura del carbonio durante le dimostrazioni si è basata su un’analisi continua dei gas utilizzando sonde in linea Vaisala MGP241. Cinque sonde monitorano le concentrazioni di CO₂ in diversi punti del processo: nel flusso di gas in ingresso, durante la separazione e nei flussi di permeato e retentato.
I dati di misurazione vengono registrati una volta al secondo, consentendo il calcolo e la visualizzazione in tempo reale dell’efficienza di cattura. Il monitoraggio continuo permette agli ingegneri di verificare le prestazioni del sistema in condizioni di processo variabili e di confermare che i moduli a membrana funzionano come previsto.
La sonda MGP241 è stata progettata per ambienti di misurazione della cattura del carbonio e utilizza la tecnologia infrarossa brevettata CARBOCAP® per misurare simultaneamente la concentrazione di anidride carbonica e l’umidità. Le sonde possono misurare concentrazioni di CO₂ nell’intero intervallo 0–100%, consentendo di monitorare sia gas di combustione diluiti sia flussi di processo ad alta concentrazione.
Il monitoraggio dell’umidità è inoltre importante nei sistemi di cattura del carbonio perché la condensazione può portare alla formazione di acidi, che possono danneggiare le apparecchiature. La misurazione in linea di entrambi i parametri supporta quindi la stabilità del processo e la protezione delle apparecchiature.
Scalare l’implementazione della cattura del carbonio
Dopo le dimostrazioni pilota, CPT ha iniziato ad assemblare un impianto di cattura del carbonio da 10.000 tonnellate all’anno presso lo stabilimento cementiero di Höver in Germania. I moduli di cattura prefabbricati vengono installati e collegati in loco, con un’installazione prevista di circa due mesi.
L’impianto dovrebbe iniziare le operazioni di cattura nel 2026, dove dimostrerà le prestazioni, l’economia e le caratteristiche operative della tecnologia a membrane su scala industriale durante un periodo di valutazione di 12 mesi. Le sonde di misura Vaisala saranno utilizzate anche presso l’installazione di Höver per verificare le prestazioni di cattura.
Il progetto fa parte di una strategia di decarbonizzazione più ampia che coinvolge la collaborazione con Holcim. I piani a più lungo termine prevedono di scalare il sistema per catturare circa il 90% delle emissioni di CO₂ dell’impianto, corrispondenti a circa 800.000 tonnellate all’anno.
La misurazione affidabile delle concentrazioni di gas rimane un elemento chiave in queste implementazioni. Il monitoraggio continuo della CO₂ fornisce i dati operativi necessari per convalidare l’efficienza della cattura del carbonio e stabilire fiducia nelle tecnologie di decarbonizzazione industriale su larga scala.
www.vaisala.com
Edited by industrial journalist, Aishwarya Mambet.
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