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Perché la misurazione dell'umidità è fondamentale per il successo dell'implementazione della CCS
Il recente annuncio dell'assegnazione di 100 nuove licenze per l'esplorazione di petrolio e gas nel Mare del Nord ha messo sotto accusa il governo britannico.
Il tempismo è stato tutt'altro che perfetto. Ha coinciso con temperature estreme e vasti incendi nel Mediterraneo, il luglio più caldo di sempre da quando sono iniziate le registrazioni globali, 142 anni fa, e l'ammissione di António Guterres, il Segretario Generale delle Nazioni Unite, che "l'era dell'ebollizione globale è arrivata".
Le argomentazioni addotte dal Governo per difendere le nuove licenze si basano sulla necessità di garantire la sicurezza energetica, la riduzione dei costi dell'energia e la tutela dei posti di lavoro nel settore del petrolio e del gas. Nelle parole dell'allora Ministro dell'Energia, Grant Shapps, l'obiettivo è quello di 'max out' le rimanenti riserve di petrolio e gas del Regno Unito, che, a suo avviso, saranno comunque "compatibili con gli obiettivi del Regno Unito di zero emissioni nette".
La veridicità di queste affermazioni è opinabile. Sono state ampiamente contestate da scienziati, attivisti ambientali e altri politici. In effetti, si può sostenere che il governo abbia anticipato queste critiche quando ha annunciato contemporaneamente l'assegnazione di due nuovi impianti di cattura e stoccaggio del carbonio (CCS) - Acorn nel nord-est della Scozia e Viking nell'Humber - come mezzo per limitare i danni.
Se ignoriamo la postura politica e mettiamo da parte per un momento il dibattito sulla necessità - o meno - di nuove estrazioni di combustibili fossili, è chiaro che la CCS ha un ruolo cruciale da svolgere come parte di una serie di misure che saranno collettivamente necessarie se il mondo vuole mitigare l'impatto del cambiamento climatico.
La CCS sta crescendo rapidamente - ma non abbastanza
Secondo il Global CCS Institute, dal 2021 al 2022 si è registrato un aumento del 44% nello sviluppo di impianti di cattura del carbonio. Nel suo rapporto 'The Global Status of CCS 2022', l'Istituto evidenzia che ci sono 30 progetti CCS in funzione, 11 in costruzione e 153 in sviluppo. Tuttavia, come sottolinea il CEO Jarad Daniels, nonostante gli investimenti nella CCS,
"gli sforzi globali per ridurre le emissioni ... sono ancora grossolanamente inadeguati. Il capitale privato deve essere accompagnato da una politica governativa per sbloccare il pieno potenziale della CCS e mantenere il riscaldamento globale al di sotto di 1,5 gradi. In parole povere, dobbiamo passare dall'ambizione all'azione".
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Il processo di cattura e stoccaggio del carbonio
Attualmente, oltre il 70% di tutta la capacità di CCS è utilizzata per migliorare il recupero del petrolio dai giacimenti esistenti, dove CO2 viene iniettata per spingere i combustibili fossili in superficie. Secondo una ricerca di BloombergNEF, questa situazione è destinata a cambiare rapidamente nei prossimi anni. La società di ricerca prevede che entro il 2030 circa il 66% della cattura del carbonio sarà destinato allo stoccaggio in siti sotterranei, con un cambiamento guidato dalla legislazione che incentiva lo stoccaggio rispetto all'utilizzo e dalla crescita dei progetti di decarbonizzazione. La società sottolinea inoltre che, affinché il mondo raggiunga gli obiettivi di zero emissioni al 2050, è necessario catturare fino a 2 miliardi di tonnellate di carbonio entro il 2030; attualmente, la cattura globale è di appena 43 milioni di tonnellate, pari allo 0,1% delle emissioni globali.
Efficienza dei processi, sicurezza e redditività
La qualità del Co2 estratto e catturato è importante e viene normalmente definita come parte delle specifiche per ogni progetto CCS. Queste specifiche includono anche altre impurità, che variano notevolmente a seconda della natura dell'applicazione e del gas di partenza e possono includere idrocarburi e composti di zolfo.
I componenti potenzialmente corrosivi o condensabili devono essere ridotti a un livello accettabile, per prevenire il deterioramento ed evitare la formazione di liquidi. Altrettanto importante è l'efficienza con cui viene estratto il Co2, se si vogliono stoccare livelli ottimali di gas in modo sicuro e, per gli operatori commerciali, redditizio.
Questi requisiti dipendono dalla progettazione e dal funzionamento delle infrastrutture di cattura, compressione, disidratazione, trasporto e stoccaggio, nonché dall'accuratezza e dall'affidabilità degli strumenti e dei sistemi di misurazione, monitoraggio e controllo del processo.
La capacità di misurare la concentrazione di umidità nel Co2 durante la disidratazione e il trasporto è di particolare importanza. Ad esempio, i sistemi di disidratazione sono ad alta intensità energetica e devono essere gestiti entro tolleranze ristrette se si vogliono ridurre al minimo i costi operativi, mentre le condutture di trasporto e le apparecchiature ausiliarie possono essere soggette a corrosione a causa dell'umidità che si condensa o si combina con il Co2 per formare acido carbonico. In ogni caso, il fattore critico è la misurazione precisa e costante del dew-point dell'umidità per garantire che il processo CCS funzioni in modo efficiente, sicuro e redditizio.
La misurazione dell'umidità nei sistemi CCS
Data la criticità della misurazione del dew-point per il funzionamento ottimale dei sistemi CCS, è essenziale scegliere strumenti in grado di fornire misurazioni accurate, costanti e affidabili, per rispettare gli standard qualitativi e normativi e offrire agli operatori dell'impianto la massima tranquillità. Strumenti come il QMA601 e QMA401 analizzatori di umidità a cristalli di quarzo di Michell Instruments sono in grado di rilevare livelli molto bassi di umidità.
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Con oltre 45 anni di esperienza nello sviluppo di strumenti di precisione innovativi, siamo esperti nelle misurazioni dell'umidità per tutte le applicazioni di cattura e stoccaggio del carbonio. Se desiderate discutere le vostre esigenze, vi invitiamo a contattare il nostro team oggi stesso.
Da molti anni le attività umane rilasciano nell'atmosfera terrestre una quantità di Co2 superiore a quella che può essere rimossa dai processi naturali. La concentrazione atmosferica di Co2 è oggi superiore del 50% rispetto a prima della rivoluzione industriale; solo negli ultimi 60 anni, la concentrazione di Co2 è aumentata cento volte più velocemente rispetto ai precedenti aumenti dovuti a eventi naturali, come la fine dell'ultima era glaciale oltre 11.000 anni fa.
La Co2 è uno dei cosiddetti "gas a effetto serra", che sono alla base del riscaldamento globale e dei cambiamenti climatici. Nel 2021, il Co2 ha rappresentato oltre il 60% dell'influenza totale di questi gas sul riscaldamento dell'atmosfera.
La presenza di Co2 nell'atmosfera è anche responsabile della rapida acidificazione degli oceani. Negli ultimi 200 anni, il pH dell'acqua marina di superficie è sceso da 8,21 a 8,10. Questo dato può sembrare insignificante, ma è sufficiente a sconvolgere l'equilibrio biologico della vita marina, causando, ad esempio, l'incapacità dei molluschi di costruire e mantenere il loro guscio duro.
La buona notizia è che i Paesi di tutto il mondo stanno prendendo provvedimenti per far fronte a questa crisi, spesso utilizzando tecnologie innovative o alternative per ridurre il volume di carbonio rilasciato, catturare o convertire il carbonio o immagazzinarlo in modo sicuro. In definitiva, abbiamo la capacità di decelerare il processo di riscaldamento globale, attraverso l'uso fantasioso di un Range di soluzioni integrate, tra le quali CCS e CCU giocheranno un ruolo sempre più importante.
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