Tra le tecnologie catalitiche in fase di studio, la decomposizione diretta di NO a N 2 ed O 2 si mostra particolarmente attraente per l’applicazione in turbine a gas in quanto permetterebbe il controllo degli NO x nei processi industriali senza l’impiego né di ammoniaca né di altro coreagente. I catalizzatori sinora messi a punto per lo scopo dalla ricerca scientifica presentano discreta efficienza ma scarsa stabilità all’ambiente idrotermico caratteristico delle condizioni operative di esercizio reale. Per tale motivo all’interno del progetto GEN 21, Sottoprogetto GAS, è stata inserita un’attività di indagine e valutazione del processo catalitico di decomposizione diretta degli ossidi di azoto. Nello specifico, tre milestones del Task “Tecnologie di abbattimento di NO x ”, inserito nel Work Package GASEMIS “Abbattimento degli inquinanti gassosi nei cicli combinati alimentati a gas naturale”, sono state articolate in modo da verificare la reale possibilità di un suo sviluppo industriale. L’attività oggetto di discussione della presente relazione, in parte svolta con la collaborazione del Dipartimento di Ingegneria Chimica dell’Università degli Studi di Napoli “Federico II”, costituisce il prodotto finale della milestone 1.5.1.2 ed ha avuto come obiettivo specifico la sintesi dei materiali catalitici individuati sulla base dei risultati riportati in letteratura (dettagliatamente descritti nella relazione relativa al milestone 1.5.1.1 [1]). L’approccio seguito nel tentativo di incrementare le prestazioni delle zeoliti ZSM-5 scambiate con rame, sia in termini di attività catalitica sia di resistenza alla disattivazione in presenza di vapore d’acqua, è stata l’introduzione di cationi di terre rare, realizzando così catalizzatori bicomponenti. Catalizzatori a base di zeoliti scambiate con Cu, sia tal quali sia drogate con Ce, sono stati sintetizzati e caratterizzati dal punto di vista chimico-fisico. I primi tests di attività catalitica hanno fornito buoni risultati nei confronti della reazione di decomposizione diretta di NO. E’ stato riscontrato un effetto rilevante da parte degli elementi di terre rare nella stabilizzazione della struttura zeolitica alle condizioni idrotermiche, anche se ancora non sufficiente per permetterne l’impiego industriale nelle condizioni di esercizio reale (basse concentrazioni di NO, elevato tenore di vapore acque e di ossigeno). L’attività sui catalizzatori di decomposizione diretta è comunque continuata attraverso la preparazione di monoliti “formati”. Questi ultimi sono stati ottenuti attraverso il deposito, con la tecnica di dispersione washcoating, di un film di zeolite in forma acida su di un monolito di materiale ceramico inerte (cordierite). La zeolite in forma acida così supportata sull’elemento monolitico a nido d’ape, è stata successivamente scambiata con rame ed elementi di terre rare mediante le tradizionali tecniche di scambio ionico. Inoltre, si è continuata l’indagine sulla possibilità di prevenire la degradazione dei catalizzatori attraverso l’ausilio di uno stadio preliminare di adsorbimento selettivo di NO x da anteporre al processo catalitico di decomposizione diretta che a questo punto opererebbe sugli effluenti della fase di rigenerazione del sorbente in assenza di vapore d’acqua e con elevate concentrazioni di NO x . Al momento questa sembra l’unica

soluzione che permetterebbe l’impiego della decomposizione diretta nell’abbattimento degli NO x dai fumi di combustione. A tale scopo sono stati caratterizzati dei materiali appartenenti alla classe dei composti a base di ossidi misti di Cu e Ca in cui, visto che il primo stadio nel processo di adsorbimento selettivo è l’ossidazione di NO a NO 2 , per migliorare l’efficienza è stato aggiunto il Mn quale elemento in grado di aumentare le proprietà ossidanti del sistema. Il nuovo materiale ha mostrato una maggiore efficienza di abbattimento di NO x oltre che una minore perdita di attività in presenza di vapore d’acqua.