È stato inaugurato lo scorso 6 maggio a Piacenza POLICAP – Laboratorio pilota mobile per la cattura della CO₂ con solventi, una nuova infrastruttura di ricerca del Dipartimento di Energia del Politecnico di Milano dedicata allo sviluppo, alla sperimentazione e alla validazione di tecnologie per la cattura dell’anidride carbonica in post-combustione.

Il laboratorio nasce nell’ambito del progetto nazionale ECCSELLENT, finanziato dal Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza – PNRR, con l’obiettivo di rafforzare la rete italiana delle infrastrutture di ricerca e innovazione nel campo della CCUS – Carbon Capture, Utilization and Storage. I laboratori coinvolti fanno parte della rete europea ECCSEL-ERIC, che integra infrastrutture dedicate alla cattura, al trasporto, allo stoccaggio e all’utilizzo della CO₂.

Il ruolo del Dipartimento di Energia

POLICAP è stato ideato, progettato e sarà gestito da un team tecnico-scientifico del Dipartimento di Energia, guidato dai professori Manuele Gatti e Matteo Carmelo Romano, responsabili scientifici del laboratorio, con il contributo di Valeria Venturelli, Riccardo Cremona e Antonio Conversano.

Il progetto conferma il ruolo del Dipartimento come centro di competenza per la ricerca applicata sulle tecnologie di decarbonizzazione industriale, con una forte integrazione tra sperimentazione, modellazione di processo e trasferimento tecnologico verso il sistema produttivo.

Attraverso POLICAP, il Dipartimento mette a disposizione della comunità scientifica e industriale una piattaforma sperimentale avanzata per studiare processi, componenti e materiali destinati alla cattura della CO₂, contribuendo allo sviluppo di soluzioni più efficienti, flessibili e sostenibili.

Un impianto mobile per testare la cattura della CO₂ in siti industriali reali

Dal punto di vista impiantistico, POLICAP è un impianto pilota mobile skid-mounted e containerizzato, progettato per sperimentare la cattura della CO₂ mediante assorbimento con solventi chimici, sia convenzionali sia innovativi.

La configurazione trasportabile consente l’installazione presso siti industriali reali e permette di operare non solo con gas sintetici, ma anche con fumi di combustione e flussi emissivi provenienti da impianti produttivi esistenti. Questa caratteristica rende il laboratorio particolarmente rilevante per lo sviluppo di soluzioni destinate alle industrie hard-to-abate, come cementifici, acciaierie, impianti chimici e termovalorizzatori.

Caratteristiche tecniche del laboratorio POLICAP

L’impianto è progettato per trattare portate di gas comprese tra 50 e 180 Nm³/h, con concentrazioni di CO₂ in ingresso tra il 4% e il 20% e una capacità di cattura fino a circa 30 kg/h.

La configurazione comprende quattro sezioni principali:

· pretrattamento e raffreddamento dei gas in ingresso tramite Direct Contact Cooler;

· sezione di assorbimento con colonne a letto impaccato;

· sezione di scambio termico;

· rigenerazione del solvente in uno stripper, in grado di operare a differenti pressioni.

L’unità di assorbimento è progettata per offrire elevata flessibilità operativa, inclusa la possibilità di operare con altezze di impaccamento diverse. Questo consente di adattare le condizioni di prova al tipo di solvente, alla composizione dei gas trattati e agli obiettivi sperimentali.

Solventi, modelli digitali e tecnologie CCUS

Uno degli elementi distintivi di POLICAP è la possibilità di operare a livelli di maturità tecnologica rappresentativi per l’industria, in particolare TRL 6–7, mantenendo al tempo stesso la flessibilità necessaria per testare nuovi materiali, componenti e configurazioni di processo.

Il laboratorio consentirà di testare sia solventi convenzionali, per favorire l’avvicinamento al settore industriale di tecnologie prossime alla maturità commerciale, sia solventi innovativi, orientati a migliori prestazioni sotto il profilo tecnico, energetico, economico e ambientale.

Le attività di ricerca riguarderanno in particolare la dimostrazione e l’ottimizzazione dei processi di cattura in condizioni operative rappresentative, la ricostruzione accurata dei bilanci di massa ed energia, lo studio della stabilità e della degradazione dei solventi, l’analisi dell’efficienza energetica e la validazione di modelli digitali avanzati.

I dati sperimentali generati dall’impianto saranno utilizzati per sviluppare e calibrare modelli numerici del processo. L’obiettivo è fornire basi scientifiche e tecniche solide per lo scale-up e l’industrializzazione delle tecnologie CCUS.

Una piattaforma sperimentale avanzata per ricerca e industria

POLICAP è dotato di strumentazione avanzata per il monitoraggio e l’analisi del processo, tra cui misuratori di portata, sensori di temperatura, pressione e pH, spettrometri FTIR per l’analisi in continuo della composizione dei gas e del solvente e titolatori.

Questa dotazione consente di caratterizzare in modo dettagliato il comportamento dell’impianto e di produrre dati sperimentali ad alta affidabilità, fondamentali per valutare prestazioni, consumi energetici e potenziale di applicazione su scala industriale.