Cleanker: Il cemento anti CO2 raccontato a Superquark

Il 26 agosto su Rai 1 la trasmissione di Piero Angela dedicherà un servizio al progetto Cleanker, firmato dalla Buzzi Unicem. L'obiettivo è quello della sostenibilità: catturare l'anidride carbonica durante i processi produttivi nell'industria del cemento. Un passo importante per mitigare l'impatto dell'effetto gas serra. Il progetto di ricerca ha una portata europea.

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Progetto Cleanker: un passo importante verso la sostenibilità

Il 26 agosto su Rai 1 la trasmissione Superquark di Piero Angela dedicherà un servizio al progetto Cleanker giunto alla sua fase cruciale alla Buzzi Unicem e il cui obiettivo è catturale l'anidride carbonica durante i processi produttivi nell industria del cemento. Un importante passo permitigare l'effetto dei gas serra. E un passaggio mediatico che ne anticipa l'inaugurazione ad ottobre dell'impianto pilota di cui sono state completate le connessioni elettriche. Seguirà una fase di campagne sperimentali e di analisi fino all ottobre 2021.

Buzzi Unicem partner primario del progetto Cleanker

Il progetto Cleanker (Clean clinker production by calcium looping process) intende verificare la possibilità di “catturare” l’anidride carbonica generata durante il ciclo produttivo del cemento evitandone il rilascio in atmosfera, perseguendo dunque il fine ultimo di contribuire a contenere l’effetto serra.

La ricerca è finanziata all’interno di Horizon 2020 (H2020), il Programma Quadro settennale (2014-2020) con cui la Commissione Europea sostiene le più promettenti attività di ricerca, innovazione e trasferimento tecnologico in Europa. 

L’iniziativa, che vede coinvolti 12 partner europei ed uno cinese, è coordinata dal Leap (Laboratorio Energia Ambiente Piacenza), società consortile operante nel settore energetico e ambientale partecipata da Politecnico di Milano, Università Cattolica di Milano ed enti territoriali piacentini.

Il progetto è stato avviato il 1° ottobre 2017 e vedrà lo stabilimento Buzzi Unicem di Vernasca ospitare un impianto pilota, primo al mondo, attualmente in stato di avanzata progettazione, che per i prossimi 4 anni sperimenterà e validerà la tecnologia del Calcium Looping (CaL) applicata al settore del cemento.

 

 

Tutte le parti coinvolte sono ottimiste circa la possibilità che questo progetto possa avere importanti ricadute a livello mondiale per il settore del cemento, per il contenimento delle emissioni di CO2 e in prospettiva per il raggiungimento degli ambizioni obiettivi europei fissati a seguito dell’accordo di Parigi (COP21).


CLEANKER project is structured in the 9 work packages. The work proposed is needed to address the research and innovation questions which must be answered to allow the advancement of the technology to higher TRL and to the final industrial exploitation, namely:

  1. Demonstration of the integrated CaL process at TRL7: the highly integrated CaL process will be demonstrated at TRL7 in a new demo system in operational environment, connected with the BUZZI cement plant in Vernasca;
  2. Behaviour of raw meals as CO2 sorbent: tests will be done in the new demo system at TRL7 with local Vernasca raw meal and raw meal from different sources (WP3). Comparative characterization of various raw meal qualities in 120 kW USTUTT test rig will be performed to allow a transfer of results and experiences of the demonstration tests to other cement production sites (WP4). Finally, in WP5, lab tests in drop tube reactors at CSIC and TSIU and reaction modelling at particle level will be done for interpreting the phenomena influencing raw meal activity and kinetics as CO2 sorbent;
  3. Techno-economic performance of the integrated CaL process in full-scale plants: in order to answer to this R&I question, mainly WP5 and WP6 will be involved throughout 1D and 3D CaL reactor models validated on the experimental results from the demo system and from lab facilities, Process integration study of CaL process into full-scale cement plant, with biomass co-firing, retrofitting study and focus on the CO2 compression and purification unit with variable air infiltrations over time, scale-up and engineering study for full-scale commercial CaL cement plant and techno-economic analysis of full-scale CaL cement plant and benchmarking with oxyfuel and alternative CaL process configurations.
  4. Assessment of the CaL process in the complete value chain: two CO2 transport-storage-utilization case studies (Baltic regional scenario and Vernasca Italian local scenario) relevant for the end users of the project will be assessed in details (WP7) and tests of waste oil shale ash, relevant case study for the Baltic scenario, will be performed at the Vernasca demo-plant with the CO2 captured in the pilot, to demonstrate the complete CO2 capture-utilization chain. Moreover, selection of promising HeidelbergCement Group and BUZZI cement plants worldwide for first industrial exploitation of CaL technology, based on the vicinity to CCS hubs and clusters will be pursued (WP7).

«E' una iniziativa scientifica «ambiziosa e affascinante - spiegano al Leap - e se le aspettative saranno confermate, potrebbe rappresentare un importante innovazione per il settore del cemento verso una ancora maggiore sostenibilità ambientale del processo produttivo». La cattura dell anidride carbonica prodotta - si punta ad abbatterla per il 90 per cento - e il suo successivo stoccaggio consente di evitarne il rilascio in atmosfera ecco perché l'Unione europea ha investito più di 8 milioni di euro su questo progetto pilota che nasce a Piacenza ma che se darà buon esito sarà diffuso fra i cementifici europei.

La portata è teoricamente enorme. Una volta catturata, opportunamente isolata come flusso a sé stante a valle del processo produttivo, l'anidride carbonica può essere stoccata in opportuni siti geologici o utilizzata come "materia prima" per la sintesi di prodotti chimici di base o di combustibili.

In quanto alla tecnologia applicata nel progetto Cleanker si chiama "Calcium looping" ed è ritenuta una soluzioni fra le più promettenti per questo settore, «Questa tecnologia - ci viene spiegato- fino ad ora sperimentata solo in laboratorio, per la prima volta al mondo viene integrata su scala pilota in un impianto produttivo industriale messo a disposizione dal Gruppo Buzzi Unicem».


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Cleanker: Project contents

The cement industry is a key-sector for the reduction of CO2 emissions. CO2 generation in cement production processes in fact, cannot be disregarded due to the calcination of limestone (CaCO3 dissociated to CaO and CO2), the most important raw material. According to IEA and ZEP studies, cement industry should contribute to the largest CO2 emission reduction through CCS in Europe, in order to meet the target of 2°C of global temperature increase (IEA ‘2DS scenario’).

CLEANKER is coordinated by LEAP and integrates 13 research organizations from seven countries: five representatives from the academia, three research centres, one SME, one technology provider, two end users and one environmental organization.

CLEANKER aims at demonstrating at TRL7 the Calcium Looping (CaL) concept, one of the most promising technologies for CO2 capture in cement plants, in a configuration highly integrated with the cement production process, making use of entrained flow reactors. The CLEANKER core activity is the design, construction and operation of a CaL demonstration system that will capture the CO2 from a portion of the flue gas of the cement plant in Vernasca (Italy) operated by Buzzi Unicem, using as CO2 sorbent the same raw meal used for clinker production.


Per maggiori informazioni www.cleanker.eu 

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