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Jun 26, 2023

I ricercatori utilizzano le scorie di scarto per creare energia e ridurre le emissioni

18 agosto 2014 di Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti Le scorie sono una miscela fusa di ceneri di scarto di processo provenienti dalle industrie energetiche e metallurgiche. Nella gassificazione, le scorie sono costituite da impurità minerali che

18 agosto 2014

dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti

Le scorie sono una miscela fusa di ceneri di scarto di processo provenienti dalle industrie energetiche e metallurgiche. Nella gassificazione, le scorie sono costituite da impurità minerali che rimangono dopo che una materia prima di carbonio come il carbone è stata gassificata. Nella raffinazione dei metalli, le scorie contengono impurità rimosse da un metallo durante la raffinazione. Le scorie sono fondamentalmente rifiuti che vengono smaltiti in discarica in molti paesi, compresi gli Stati Uniti. Due ricercatori del National Energy Technology Laboratory del DOE hanno trovato un modo per rendere le scorie più preziose. Hanno determinato che mescolando due particolari tipi di scorie in un rapporto unico si possono generare energia e combustibili.

Una delle scorie è un sottoprodotto di un processo metallurgico ricco di ossido di calcio. Le altre scorie contengono alti livelli di ossido di vanadio (III) generato durante la gassificazione utilizzando materie prime di carbonio a base di coke di petrolio. Quando le due scorie, fuse allo scarico, vengono mescolate insieme in presenza di anidride carbonica (CO2), le reazioni chimiche risultanti emettono una quantità molto grande di calore, sufficiente a far girare una turbina e generare elettricità. Allo stesso tempo, le stesse reazioni chimiche trasformano la CO2 in monossido di carbonio (CO), che può essere bruciato con l’ossigeno per ottenere energia aggiuntiva o utilizzato come materia prima per la produzione di sostanze chimiche come il petrolio sintetico.

Il gas idrogeno, utile nella produzione chimica e nelle applicazioni industriali comprese le celle a combustibile, può essere prodotto dall'acqua utilizzando la stessa procedura. Le reazioni che producono questi prodotti sono descritte in un articolo recentemente pubblicato sull'International Journal of Hydrogen Energy.

L’aspetto più importante delle interazioni delle due scorie è che, mescolandole mentre sono fuse in presenza di CO2, esiste il potenziale per ridurre la quantità di CO2 immessa nell’atmosfera convertendola in CO, che può essere utilizzata in una centrale elettrica come carburante o dall’industria chimica come materia prima, riducendo la quantità di carbonio necessaria in questi processi. Questo è il vero obiettivo di questo lavoro: ridurre le nostre emissioni di CO2.

Maggiori informazioni:Jinichiro Nakano, James Bennett, "Conversione di gas CO2 e H2O in CO e H2 utilizzando reazioni altamente esotermiche indotte da scorie industriali miste, International Journal of Hydrogen Energy, volume 39, numero 10, 26 marzo 2014, pagine 4954-4958, ISSN 0360- 3199, dx.doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.01.104

Informazioni sul diario:Giornale internazionale dell'energia dell'idrogeno

Fornito dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti