Non tutta la CO2 è uguale

La cattura e lo stoccaggio del carbonio sono stati in cima a molte notizie nelle ultime settimane, ma anche le sfide legate al trasporto di CO2 e l’importanza della CO2 ad elevata purezza come materia prima per i carburanti elettronici dovrebbero essere una priorità, afferma Rupert Hare, CEO di Design and consulenza ingegneristica, Houlder.

La purezza della CO2 è determinata dal metodo di cattura, dalla fonte della CO2 e da qualsiasi processo di pulizia successivo alla cattura intrapreso. Forse sorprendentemente, anche la CO2 destinata al sequestro nei giacimenti di petrolio e gas richiede un elevato livello di purezza alla sua destinazione finale.

Anche questo non è un gioco di percentuali; la natura dell'impurezza è importante quanto la sua quantità. Le impurità possono corrodere i serbatoi di contenimento o le attrezzature di carico o scarico – come nel caso dell’idrogeno solforato, degli ossidi di zolfo e dell’acqua – oppure possono aumentare i rischi per la sicurezza in caso di fuga – come nel caso del monossido di carbonio, dello zolfo e degli ossidi di azoto. Inoltre, i gas non condensabili come azoto, argon, idrogeno o metano influiscono sulla pressione di stoccaggio necessaria per la liquefazione.

Per ironia della sorte, i progressi del settore marittimo verso gli obiettivi di decarbonizzazione dell’IMO per il 2030 e il 2050 potrebbero dipendere anche dalla disponibilità di CO2 ad elevata purezza. Quando la CO2 è destinata al riutilizzo in processi industriali come la produzione di e-metanolo ed e-GNL, i requisiti di purezza sono ancora più rigorosi. Entrambi i combustibili sono visti da molti come combustibili alternativi pratici e a basso rischio che consentiranno al trasporto marittimo di raggiungere emissioni nette di gas serra pari a zero sull’intero ciclo di vita entro (o in prossimità del) 2050.

Si è discusso molto sul costo potenziale di questi carburanti elettronici, con i costi dell’energia e delle attrezzature per la produzione di idrogeno verde visti come i principali fattori di costo. Si presupponeva che la domanda di CO2 sarebbe stata soddisfatta dalle catene di approvvigionamento esistenti o dalla cattura diretta dell’aria (DAC). Tuttavia, l’attuale squilibrio nell’offerta di CO2 ad elevata purezza e il significativo fabbisogno energetico del DAC fanno sì che anche il prezzo della CO2 pura costituirà un fattore significativo nel costo di questi carburanti elettronici.

La questione della purezza è importante anche per il trasporto di CO2. È disponibile una gamma di opzioni per i sistemi di contenimento sui vettori LCO2. Oltre alle distanze di trasporto, queste avranno un impatto significativo sul CAPEX della nave, sull’entità del carico non redditizio e sul fabbisogno energetico di bordo. Le scelte effettuate nella progettazione del recipiente saranno influenzate in modo significativo dal livello e dal tipo di impurità presenti nella CO2.

È importante che le discussioni sul mercato della CO2 non trascurino anelli importanti nella catena del valore. Il nostro team, ad esempio, ha assistito a una serie di gare d’appalto per progetti di vettori LCO2 che non riescono a riconoscere il numero di variabili e si basano sulla ripetizione di progetti precedenti per aree chiave come il contenimento del carico. Alcuni decisori chiave presuppongono ancora erroneamente che tutta la CO2 sia la stessa.

Questi dibattiti sulla purezza della CO2 e sulla logistica si estendono oltre i vettori LCO2 dedicati e si estendono anche al più ampio settore dei trasporti marittimi. Man mano che sviluppiamo tecnologie per la cattura del carbonio a bordo, la maggior parte dei tipi di navi dovrà affrontare la sfida di essere trasportatori di LCO2, indipendentemente dal loro compito primario. Ciò aggiunge un altro livello a un panorama già complesso.

La scelta del sistema di cattura a bordo avrà un impatto significativo sull'economia della nave. I sistemi che forniscono CO2 ad elevata purezza avranno costi di contenimento a bordo inferiori. Hanno anche l’opportunità di riutilizzare la CO2 catturata dai gas di scarico degli e-fuel e restituirla all’impianto di produzione come ulteriore materia prima per gli e-fuel.

La conclusione è che la nuova industria della CO2 presenta alcune opportunità davvero interessanti per far progredire la transizione energetica del trasporto marittimo ma, se si vuole che l’industria realizzi il suo potenziale, è essenziale che la nave sia vista come parte integrata della catena di approvvigionamento.