CLEANKER – CLEAN clinKER by calcium looping process for low-CO2 cement

Ente Finanziatore
Horizon2020 – Il programma quadro dell’UE per la ricerca e l’innovazione
Valore del progetto
9.237.851,25 €
Durata del progetto
1 Ottobre 2017 – 31 Marzo 2022
Responsabile scientifico
–
Referente Leap low carbon technologies
Maurizio Spinelli | maurizio.spinelli@polimi.it

DESCRIZIONE DEL PROGETTO

Obiettivi
Il progetto si propone di dimostrare la tecnologia di cattura CO₂ Calcium Looping, in una configurazione altamente integrata con il processo di produzione del cemento, al fine di ridurre le emissioni di CO₂ di questo settore industriale.

Le attività principali riguardano la progettazione, la costruzione e l’esercizio – in un ampio range di condizioni operative – di un impianto pilota connesso al cementificio Buzzi Unicem di Vernasca (Piacenza, Italia). Il design dell’impianto è stato effettuato affinché processi una parte dei gas di scarico in uscita dal forno del cementificio, catturando circa il 90% della CO₂ utilizzando come sorbente la stessa materia prima impiegata nella produzione di clinker.

Le numerose campagne sperimentali in programma saranno volte a:

verificare la fattibilità tecnica ed economica su larga scala della tecnologia proposta;
gettare le basi per la sua futura applicazione ed implementazione nell’industria del cemento, permettendo rapide procedure di autorizzazione e garantendo adeguate condizioni di sicurezza;
valutare la qualità del clinker prodotto da un impianto dotato di tale tecnologia di cattura CO₂.

All’interno del progetto CLEANKER sono previste anche numerose attività legate all’intera filiera di Cattura, Utilizzo e Stoccaggio della CO₂ (CCUS), tra cui:

test di laboratorio su diversi materiali per valutarne le performance di cattura della CO₂;
studi modellistici riguardanti la purificazione, il trasporto, lo stoccaggio e l’utilizzo della CO₂ catturata;
test per lo stoccaggio della CO₂ tramite mineralizzazione con rifiuti solidi industriali;
valutazione dell’impatto ambientale dell’intera filiera, con metodologia Life Cycle Assessment (LCA).

Risultati raggiunti

Modelli a vari livelli di dettaglio – dall’intero sistema a modelli 3D dedicati per i componenti più critici – per la simulazione di processo dell’impianto pilota. Questi modelli sono stati estesamente utilizzati sia a supporto dell’ingegneria in fase di progettazione che per la definizione delle condizioni operative da indagare durante le campagne sperimentali.
Test sperimentali sulla capacità di cattura della CO2 della materia prima utilizzata nell’impianto di Vernasca e su altri materiali promettenti. Determinazione della cinetica delle reazioni coinvolte e valutazione del decadimento del sorbente durante i cicli di adsorbimento/rigenerazione.
Analisi di laboratorio sul processo di mineralizzazione della CO2.
Costruzione e montaggio dell’impianto pilota terminati ad ottobre 2020.