Rinnovabili • Cattura diretta CO2 dall’oceano: Singapore toglie CO2 e produce idrogeno

A Singapore il più grande impianto al mondo per cattura diretta CO2 dall’oceano

L'obiettivo è portare il costo della rimozione diretta di CO2 sotto i 100 dollari a tonnellata entro il 2030. Oltre a sequestrare CO2 nel calcare solido, la tecnologia produce anche 300 kg di idrogeno al giorno

Cattura diretta CO2 dall’oceano: Singapore toglie CO2 e produce idrogeno
crediti: Equatic

Dal 2025 sarà in grado di sequestrare 110mila tonnellate di CO2 dall’oceano l’anno

(Rinnovabili.it) – Dopo un anno di test è pronto a entrare in funzione il più grande impianto al mondo per la cattura diretta di CO2 dall’oceano. Partirà a fine 2024 e una volta a regime, all’inizio del 2025, sarà in grado di sequestrare 110mila tonnellate di CO2 dall’oceano, l’equivalente delle emissioni generate ogni anno da circa 25mila persone. E le intrappolerà nel calcare in forma solida, garantendo che non rientrino in atmosfera per almeno 10.000 anni.

È l’obiettivo di Equatic-1, l’impianto da 20 milioni di dollari abbinato a un desalinizzatore dell’agenzia nazionale dell’acqua di Singapore (PUB) che sfrutta la tecnologia della startup statunitense Equatic per la cattura diretta di CO2 dall’oceano. Si tratta del primo test su scala commerciale dopo l’esito positivo dei due impianti pilota, uno presso lo stesso sito e l’altro installato al porto di Los Angeles da aprile 2023.

La cattura diretta della CO2 dall’oceano di Equatic-1

Come funziona il processo di cattura diretta di CO2 dall’oceano di Equatic? L’acqua di mare viene pompata nell’impianto di desalinizzazione dove viene separata in idrogeno e ossigeno tramite elettrolisi. La CO2 disciolta e catturata viene quindi combinata con minerali già presenti nell’acqua di mare, calcio e magnesio, producendo così calcare solido al cui interno è intrappolata la CO2. Che può restare in quello stato per almeno 10.000 anni. Il processo imita, sostanzialmente, quello che porta alla formazione delle conchiglie.

E sottraendo CO2 all’acqua di mare, ne aumenta la capacità di assorbimento dall’atmosfera, migliorando le prestazioni dell’oceano come pozzo di carbonio e la funzione di cuscinetto essenziale contro il riscaldamento globale. Gli oceani oggi assorbono circa il 25% della CO2 in eccesso presente in atmosfera a causa delle attività umane.

Il calcare solido ottenuto può quindi essere reimmesso nell’oceano oppure – previ test di fattibilità per valutarne le caratteristiche fisiche – essere utilizzato come materiale per l’edilizia. Ma il calcare non è l’unico sottoprodotto di questo processo. Dalla cattura diretta di CO2 dall’oceano si ottiene anche idrogeno – nell’impianto di Singapore saranno all’incirca 300 kg al giorno. Che potranno essere impiegati sia per alimentare l’impianto di desalinizzazione stesso, sia in altre applicazioni industriali.

“Questo impianto rappresenta il prossimo passo fondamentale verso la rimozione dell’anidride carbonica su scala globale e a un prezzo competitivo”, afferma Lorenzo Corsini, consulente di Equatic. “Siamo sulla buona strada per fornire un reattore elettrochimico replicabile e facile da produrre, il cuore pulsante della nostra tecnologia CDR, che porterà i costi di rimozione al di sotto dell’obiettivo industriale di 100 dollari per tonnellata ben prima del 2030”.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.