La decarbonizzazione dei processi industriali passa anche attraverso lo sviluppo di infrastrutture sperimentali in grado di validare nuove tecnologie in condizioni operative reali. È così che nasce POLICAP (Mobile Pilot Laboratory for CO₂ Capture using Solvents), il nuovo impianto pilota mobile del Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano, inaugurato il 6 maggio a Piacenza. Il laboratorio è stato realizzato nell’ambito del progetto nazionale ECCSELLENT, finanziato dal PNRR, con l’obiettivo di rafforzare la rete italiana delle infrastrutture di ricerca dedicate alle tecnologie CCUS (Carbon Capture, Utilization and Storage) e integrate nel network europeo ECCSEL-ERIC.
ITAL CONTROL METERS ha contribuito al progetto fornendo il sistema di analisi GT6000 Mobilis prodotto dalla finlandese Gasmet Oy, uno strumento FTIR ad alte prestazioni destinato al monitoraggio continuo della composizione dei gas durante le attività sperimentali di cattura della CO₂.
Una piattaforma mobile per la sperimentazione della Carbon Capture
POLICAP è un impianto pilota completamente containerizzato e montato su skid, progettato per studiare i processi di cattura della CO₂ mediante assorbimento chimico con solventi. La sua caratteristica principale è la trasportabilità: il laboratorio può essere installato direttamente presso siti industriali per operare non solo con miscele sintetiche, ma anche con fumi reali provenienti da cementifici, acciaierie, impianti chimici, termovalorizzatori e altri settori cosiddetti hard-to-abate, nei quali la riduzione delle emissioni rappresenta una delle principali sfide della transizione energetica. L’impianto è progettato per trattare portate comprese tra 50 e 180 Nm³/h, con concentrazioni di CO₂ dal 4 al 20%, raggiungendo una capacità di cattura di circa 30 kg/h.
La configurazione comprende:
- raffreddamento e pretrattamento dei fumi mediante Direct Contact Cooler
- colonna di assorbimento a riempimento
- sezione di scambio termico
- rigenerazione del solvente in colonna di stripping operante a differenti pressioni.
L’elevata flessibilità operativa consente inoltre di testare differenti solventi e configurazioni impiantistiche, supportando attività di ricerca con livelli di maturità tecnologica (TRL) compresi tra 6 e 7.
Dati di processo affidabili: un requisito fondamentale per la ricerca
Lo sviluppo di nuove tecnologie di Carbon Capture non dipende esclusivamente dalla qualità del processo chimico, ma anche dalla disponibilità di dati sperimentali accurati. Per questo motivo POLICAP integra una strumentazione completa per il monitoraggio del processo, comprendente misuratori di portata, sensori di temperatura, pressione e pH, sistemi di titolazione e spettrometri FTIR dedicati all’analisi continua dei gas e dei solventi. L’obiettivo è ottenere una caratterizzazione estremamente dettagliata del comportamento dell’impianto, ricostruire con precisione i bilanci di massa ed energia, studiare la stabilità e il degrado dei solventi e validare modelli numerici avanzati destinati allo scale-up industriale.
Il contributo del GASMET GT6000 Mobilis
Tra le tecnologie di analisi impiegate nel progetto trova spazio GASMET GT6000 Mobilis, l’analizzatore portatile basato su spettroscopia FTIR (Fourier Transform Infrared) distribuito in Italia da ITAL CONTROL METERS. Lo strumento rappresenta una soluzione particolarmente adatta per le attività di ricerca sulla Carbon Capture grazie alla possibilità di effettuare analisi multicomponente in tempo reale senza necessità di cambiare sensori o installare analizzatori dedicati per ciascun gas. Il principio FTIR consente infatti di identificare e quantificare simultaneamente decine di specie gassose attraverso il loro spettro infrarosso, offrendo una visione completa della composizione dei fumi durante tutte le fasi del processo di cattura.
Nel contesto delle prove sperimentali, il GT6000 Mobilis permette di:
- monitorare contemporaneamente CO₂ e gli altri componenti della corrente gassosa
- verificare l’efficienza della sezione di assorbimento e della rigenerazione del solvente
- individuare eventuali sottoprodotti o composti derivanti dal degrado dei solventi
- acquisire dati continui ad elevata affidabilità per la validazione dei modelli di processo
- supportare l’ottimizzazione delle condizioni operative in differenti scenari sperimentali.
La natura completamente portatile dello strumento rappresenta un ulteriore vantaggio per un’infrastruttura mobile come POLICAP, consentendo campagne di misura direttamente presso gli impianti industriali in cui il laboratorio viene installato.
Collaborazione tra ricerca e industria
POLICAP rappresenta un esempio concreto di collaborazione tra mondo accademico e industria. L’impianto è stato progettato, costruito, installato e messo in servizio da Tecno Project Industriale (TPI), società del Gruppo SIAD specializzata nelle tecnologie CCUS, mentre il Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano ne curerà la gestione scientifica sotto il coordinamento dei professori Manuele Gatti e Matteo Carmelo Romano, insieme al team composto da Valeria Venturelli, Riccardo Cremona e Antonio Conversano. Il progetto ECCSELLENT coinvolge inoltre OGS, CNR, ENEA e Università di Bologna, con il sostegno del programma europeo NextGenerationEU.
Per ITAL CONTROL METERS la partecipazione a questo progetto conferma il valore strategico della strumentazione di misura avanzata nello sviluppo delle tecnologie per la decarbonizzazione. Soluzioni di analisi affidabili e ad alte prestazioni costituiscono infatti un elemento essenziale per trasformare la ricerca sperimentale in applicazioni industriali concrete, contribuendo all’evoluzione delle tecnologie di cattura della CO₂ e al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità del settore manifatturiero.
