Dopo avere iniziato due settimane fa una serie di post sul Carbone come risorsa energetica che sta riscuotendo sempre maggiore interesse in ottica di un suo maggiore impiego in virtù di considerazioni sia di natura Geo-Politica che economiche, ed avere spiegato brevemente (e limitatamente alla Caldaia) le caratteristiche degli impianti comunemente alimentati con questo combustibile, continuiamo lungo questa serie di post andando quest’oggi a parlare come prima cosa delle restanti componenti di un tradizionale Impianto Termoelettrico a Vapore per poi introdurre alcune delle tecnologie proposte (ed in parte anche in uso) per un uso più efficiente ed ambientalmente meno impattante.
DALLA CALDAIA ALL’ALTERNATORE
Se un impianto termoelettrico alimentato a carbone è comunemente un Impianto a Vapore, quanto presente tra la caldaia (ovvero la sede della prima conversione dell’energia chimica del combustibile in una differente forma, in questo caso di tipo termico) e l’alternatore (sede di produzione dell’energia elettrica) è sostanzialmente la turbina a vapore.
Sul lato fumi sono inoltre presenti tutti i sistemi per l’abbattimento delle emissioni inquinanti, già affrontati circa tre anni e mezzo fa (tra i primi articoli della rubrica).
La turbina a vapore converte in energia meccanica l’energia termica prodotta dalla caldaia al fine di permettere l’ultima trasformazione (meccanica -> elettrica), come già detto, grazie all’alternatore.
Su tale fronte, utilizzando il carbone sotto forma di polverino, le tecnologie impiegate sono piuttosto standard, sebbene i rendimenti siano oggi più elevati rispetto al passato).
QUANDO IL CARBONE DIVENTA GAS
L’interesse nei riguardi del carbone ha fortemente influenzato anche la ricerca, la quale ha dovuto confrontarsi con i limiti della risorsa, e tra le varie soluzioni tecnologiche sviluppate ve ne è una che è stata in precedenza oggetto di un post, ovvero la Gassificazione.
Una delle motivazioni fondamentali riguardo la gassificazione del carbone è la possibilità di utilizzare il combustibile prodotto in impianti caratterizzati da elevati rendimenti ed emissioni contenute (anche questi già oggetto di discussione in queste pagine), ovvero gli Impianti a Ciclo Combinato.
Proprio l’impiego degli Impianti a Ciclo Combinato unitamente alla Gassificazione rappresenta una delle prospettive più interessanti per il carbone, rendendo inoltre possibile (sebbene non senza problematiche più o meno complesse) l’impiego di carbone di bassa qualità quale il carbone Sulcis, caratterizzato come già detto in precedenza da un elevato tenore di zolfo.
Il processo di Gassificazione unitamente all’Impianto a Ciclo Combinato permette di indicare l’impianto con l’acronimo IGCC – Integrated Gasification Combined Cicle, il cui schema generale è rappresentato nel seguente diagramma a blocchi:
Sebbene sulla carta la soluzione IGCC possa apparire risolutiva nei riguardi dell’impiego del carbone rispetto agli impianti tradizionali, i costi ancora piuttosto elevati, uniti a valori di rendimento non ancora elevati quanto quelli degli Impianti a Ciclo Combinato alimentati a gas naturale agiscono da freno al loro impiego, sebbene il costo del gas naturale (unitamente ai problemi legati al suo approvvigionamento) in probabile continua crescita per il futuro contribuirà a stimolare lo sviluppo e la diffusione di questi impianti.
La discussione sul carbone quale fonte energetica del prossimo futuro proseguirà lunedì prossimo con la discussione di ulteriori soluzioni tecnologiche, pertanto vi rinnovo l’invito a seguirci anche la prossima settimana, sempre su AppuntiDigitali, sempre con la rubrica Energia e Futuro.
