UPCO2

Upgrading di biogas in biometano tramite sequestro di CO2

Nel 2022 la Commissione Europea ha dato una forte risposta forte alla crisi energetica causata dal conflitto in Ucraina, al fine di limitare la dipendenza dal gas russo: con il piano REPowerEU, incluso nei fondi del PNRR, l'obiettivo è finanziare investimenti e riforme chiave per diversificare le fonti di approvvigionamento energetico in Europa. Tra le azioni promosse, vi è l'investimento nella ricerca e nell'innovazione per lo sviluppo e il consolidamento di nuove tecnologie di produzione del biometano. È in questo contesto che trova applicazione il nostro processo di produzione diretta di biometano da biogas per via catalitica, sviluppato negli ultimi anni.

Questo processo presenta due principali vantaggi: un'efficienza del 100% e l'assenza totale di emissioni di CO2, che viene valorizzata trasformandola in CH4.

La nostra soluzione consiste nel trattamento diretto del biogas purificato, senza alcuna separazione o upgrading, in un reattore catalitico multistadio di nuova concezione. Al suo interno avviene la reazione di Sabatier: CO2 + 4 H2 = CH4 + 2 H2O

La CO2 contenuta nel biogas viene trasformata in metano, grazie alla reazione con idrogeno.

Il progetto finanziato dalla Regione Veneto ha permesso di sviluppare il design del reattore multistadio, individuando numerosi miglioramenti nella gestione della prima e della seconda fase della reazione.

E' stato realizzato un setup di laboratorio dedicato ed è stata condotta un'ampia campagna sperimentale per l'investigazione delle rese di reazione.

La scelta della configurazione ottimale del reattore, delle condizioni operative (P > 15 bar, T < 300°C) e del catalizzatore (a base Nickel) è stata la chiave per ottenere un biometano altamente puro (> 98%, con H2 < 1%, CO < 0.1%, CO2 < 2.5%). Inoltre, l'unità sfrutta in modo ottimale l'elevata esotermicità della reazione, scambiandola tra i due stadi del reattore, riducendo significativamente il consumo energetico necessario per il processo.

Abbiamo quindi completato la configurazione del reattore finale, superando le criticità relativa alla formazione di sottoprodotti indesiderati (CO e soot).

Sono state ottenute quindi le equazioni relative all'attività catalitica intrinseca del catalizzatore, che saranno utilizzate dai fruitori della tecnologia per lo scale-up del reattore.

Progetto finanziato con il Programma Operativo PR FESR 2021-2027

Obiettivo Specifico 1.1 “Sviluppare e rafforzare le capacità di ricerca e di innovazione e l'introduzione di tecnologie avanzate”

Azione 1.1.3 “Sostegno agli investimenti e alle attività di ricerca e di innovazione delle PMI” - SUB B “Sostegno alle attività di ricerca e di innovazione delle PMI”