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Desolforazione combustibili fossili

Tutti i combustibili fossili contengono zolfo, e anche quelli marini non fanno eccezione. Nelle raffinerie, il greggio viene separato in vari prodotti, che possono essere descritti come "distillati" e "residui". I combustibili marini sono generalmente costituiti da miscele di residui.
-      Desolforazione dei distillati:
Lo zolfo che resta nei distillati può essere ridotto (desolforazione) fino a livelli molto bassi (10 ppm è considerato equivalente a "zolfo zero"). Lo zolfo estratto può diventare zolfo elementare o acido solforico e può essere utilizzato come fertilizzante, per la pulizia delle superfici e per la produzione della gomma vulcanizzata. Dopo l'utilizzo tale zolfo trova la sua strada, in modo innocuo, nei fiumi e nei mari.
L'utilizzo di distillati a basso t.z. chiaramente evita l'emissione di composti dello zolfo quando esso viene bruciato: la loro importanza cresce se si considera che nei sistemi per l'abbattimento degli NOx e del particolato molti catalizzatori vengono inquinati dallo zolfo e il loro utilizzo diverrebbe più costoso.
-      Desolforazione dei residui:
La desolforazione dei residui è più complessa e difficilmente viene realizzata. I residui sono infatti costituiti da lunghe catene molecolari con lo zolfo profondamente intrappolato. Perciò la rimozione dello zolfo comporta la necessità di rompere tali molecole, richiedendo grossi quantitativi energetici e l'adduzione di molecole di idrogeno. Il risultato di tale processo è rappresentato da prodotti a molecola più semplice, adatti per miscelazione con combustibili di basso pregio.
Un processo alternativo e più economico è il "coking" per il quale distillati più pregiati vengono estratti dai residui lasciando una polvere di carbone, che può essere riutilizzata per la produzione della grafite o come additivo per il carbone in impianti dotati di sistemi per la desolforazione dei gas di scarico..
In definitiva, i combustibili marini sottoposti a desolforazione diventano prodotti più costosi e richiedono una elevata quantità di energia per la loro realizzazione. I benefici prodotti potrebbero giustificare questi costi, ma soltanto se non esiste alcuna alternativa più economica.

Additivazione dei combustibili

Prima di parlare di additivi nel combustibile per la riduzione degli SOx, è utile puntualizzare alcuni concetti:
-      gli additivi non possono rimuovere lo zolfo dal combustibile, ma possono soltanto convertirlo in forme meno nocive;
-      la forma cambiata può essere più facile da catturare rispetto agli SOx gassosi;
-      l'utilizzo degli additivi per il combustibile non è efficace da solo, a meno che questo non sia associato a sistemi di cattura.
Gli additivi per il combustibile comportano numerosi benefici, ma non possono rimuovere lo zolfo dal combustibile consentendo soltanto che esso sia convertito in forme diverse. Se una sostanza appropriata è aggiunta al combustibile, durante il processo di combustione si può avere la formazione di solfati. Molti solfati sono diffusi in natura e spesso quasi inerti, come, ad esempio, il solfato di calcio (gesso).
Sebbene il solfato di calcio non è acido, e quindi meno nocivo degli SOx, il suo impatto quando viene emesso non è ben noto. I solfati sono adatti a trattamenti sofisticati di post-combustione attraverso cui è possibile rimuoverli più facilmente dalla corrente rispetto a quanto accade per gli SOx. Particelle molto piccole sono difficili da rimuovere: un possibile approccio è quindi fare in modo che le particelle si aggreghino in modo da diventare grandi abbastanza da essere facilmente catturate.
Con un dosaggio di diluizione del 2% circa in volume rispetto al fuel, la percentuale di SOx passa dal 4% di partenza all'1.5%. Dal punto di vista economico, è come pagare il combustibile un terzo in più del suo prezzo.

Desolforazione dei gas di scarico

I gas di scarico possono essere trattati per rimuovere lo zolfo, prima di essere immessi nell'atmosfera. Il processo chimico di base è generalmente quello di miscelare i gas con un composto contenente calcio in modo che gli SOx siano convertiti in solfato di calcio. Tale sostanza, denominata usualmente gesso, viene raccolta e mandata a discarica oppure utilizzata in materiali da costruzione: è un componente significativo negli elementi di cartongesso ed è utilizzato nella produzione del cemento.
Il calcio viene generalmente estratto dal calcare o dal gesso. Dopo l'estrazione e il trasporto, viene trasformato in un residuo e mescolato con i gas esausti.
Una vasta gamma di tecnologie per l'abbattimento degli SOx sono impiegate da anni negli impianti terrestri di produzione dell'energia elettrica: la loro adozione trae origine dall'utilizzo del carbone in grossi generatori di vapore (il carbone è notoriamente un combustibile ricco di zolfo). Tuttavia solo poche di queste sono state commercializzate in maniera estensiva e ancora meno sono in seria considerazione per applicazioni future. Gli impianti di desolforazione dei gas di scarico a bordo derivano quindi inevitabilmente dalla tecnologia terrestre, sicuramente più matura. La tecnologia più utilizzata oggi nel campo delle caldaie è costituita dal Wet Scrubbing "non rigenerabile"; la seconda categoria più diffusa e la più ampia tecnologia di controllo industriale è rappresentata dal Dry Scrubbing o Spray Dry Scrubbing.

Wet scrubbing

I sistemi "Wet" sono in grado di fornire efficienze di rimozione dell'SO2 molto elevate (90-98%) per un intervallo abbastanza ampio del tenore di zolfo nel combustibile. In questi anni tale tecnologia ha riscontrato continui miglioramenti in termini di riduzione degli investimenti iniziali, di aumento dell'efficienza e di riduzione dei consumi energetici. Tuttavia la vera complessità sorge nei sistemi per convertire i fanghi umidi residui in prodotti inerti da mandare a discarica. Per questo motivo, negli impianti terrestri, si è affermata sempre di più la tecnica del "Dry Scrubbing".
La tecnologia