La gassificazione è un processo tecnologico in grado di convertire qualsiasi materia prima carboniosa (a base di carbonio) come il carbone in gas combustibile, noto anche come gas di sintesi (syngas in breve). La gassificazione avviene in un gassificatore, generalmente un recipiente ad alta temperatura/pressione in cui ossigeno (o aria) e vapore sono direttamente a contatto con il carbone o altro materiale di alimentazione causando una serie di reazioni chimiche che convertono l’alimentazione in syngas e ceneri/scorie (residui minerali). Syngas è così chiamato a causa della sua storia come intermedio nella produzione di gas naturale sintetico. Composto principalmente da gas incolori, inodori, facilmente infiammabili monossido di carbonio (CO) e idrogeno (H2), syngas ha una varietà di usi. Il syngas può essere ulteriormente convertito (o spostato) in nient’altro che idrogeno e anidride carbonica (CO2) aggiungendo vapore e reagendo su un catalizzatore in un reattore a spostamento acqua-gas. Quando l’idrogeno viene bruciato, non crea altro che calore e acqua, con conseguente capacità di creare elettricità senza anidride carbonica nei gas di scarico. Inoltre, l’idrogeno a base di carbone o altri combustibili solidi può essere utilizzato per raffinare il petrolio o per produrre prodotti come ammoniaca e fertilizzanti. Ancora più importante, syngas idrogeno arricchito può essere utilizzato per fare benzina e gasolio. Gli impianti di poligenerazione che producono più prodotti sono unicamente possibili con le tecnologie di gassificazione. L’anidride carbonica può essere catturata in modo efficiente dal syngas, prevenendone l’emissione di gas serra nell’atmosfera e consentendone l’utilizzo (ad esempio per un maggiore recupero di petrolio) o lo stoccaggio sicuro.
La gassificazione offre un’alternativa ai modi più consolidati di convertire materie prime come carbone, biomassa e alcuni flussi di rifiuti in elettricità e altri prodotti utili. I vantaggi della gassificazione in applicazioni e condizioni specifiche, in particolare nella produzione pulita di elettricità da carbone, possono farne una parte sempre più importante dei mercati mondiali dell’energia e dell’industria. Il prezzo stabile e l’abbondante offerta di carbone in tutto il mondo lo rendono la principale opzione di materia prima per le tecnologie di gassificazione in futuro. I mercati di collocamento della tecnologia rispetto a molti fattori tecno-economici e politici, tra cui costi, affidabilità, disponibilità e manutenibilità (RAM), considerazioni ambientali, efficienza, flessibilità delle materie prime e dei prodotti, sicurezza energetica nazionale, percezione e politica pubblica e governativa e infrastruttura determineranno se la gassificazione realizza o meno il suo pieno potenziale di mercato.
Il grafico che segue è una rappresentazione di un processo di gassificazione per il carbone, che descrive sia la flessibilità delle materie prime inerenti alla gassificazione, sia l’ampia gamma di prodotti e l’utilità della tecnologia di gassificazione.
