Il carbone è riconosciuto come una fonte di energia sicura, grazie alla sua diffusione quantitativa e geopolitica, ed è senza dubbio una fonte economica se confrontato con petrolio e gas naturale; non è invece ritenuto una fonte pulita, almeno a breve termine. Lo sviluppo di centrali termoelettriche di nuova concezione, a più alti rendimenti livelli di emissione inferiori, e le centrali a “zero emission” con sequestro geologico della CO 2 e co-produzione di idrogeno rappresentano il target più avanzato per un utilizzo pulito del carbone. In Italia, il carbone ha attualmente un ruolo praticamente marginale nella generazione di energia elettrica con un contributo pari al 15 % sul totale, a fronte di un valore di 27 % della media UE. Il maggior ricorso al carbone consentirebbe di ridurre il prezzo dell’energia elettrica e di rendere meno vulnerabile la dipendenza energetica italiana dall’estero. Nel sistema elettrico italiano infatti, data la mancanza del nucleare e la criticità degli approvvigionamenti di petrolio e di gas naturale, il carbone acquista un ruolo ancora più importante e appare come una via quasi obbligata. Le tecnologie per un utilizzo pulito del carbone e le attività di Ricerca e Sviluppo a supporto dell’introduzione di queste tecnologie appaiono determinanti affinché il carbone sia considerato effettivamente competitivo nella produzione di energia elettrica. Il presente rapporto presenta le attività condotte da CESI, nell’ambito della Ricerca di Sistema, nel Progetto GEN21 ‘Generazione 21: Una generazione di energia elettrica sostenibile per il XXI secolo’, Sottoprogetto COAL – Utilizzo pulito del carbone nella produzione di energia elettrica, che hanno reso disponibile al sistema elettrico italiano un insieme di conoscenze, studi, tecnologie e metodiche utili per un utilizzo efficiente del carbone con particolare riferimento al problema del contenimento delle emissioni, ritenuto il più critico per questa fonte. In particolare, con riferimento ai cicli avanzati a carbone, considerati la soluzione a breve-medio termine per un incremento dell’utilizzo del carbone, sono stati affrontati aspetti riguardanti l’ottimizzazione del ciclo di vita dei componenti critici, l’abbattimento degli inquinanti gassosi, tecnologie per ‘zero liquid discharge’ nei cicli a vapore a carbone, sistemi e metodi per il controllo e l’ottimizzazione dei sistemi di raffreddamento nei cicli a vapore a carbone. Per i cicli integrati con gassificazione del carbone (IGCC) e per i cicli combinati a combustione esterna (EFCC) sono stati investigati gli aspetti più critici che costituiscono una barriera alla loro affermazione tecnologica

Le ricerche, svolte in parte come proseguimento ed ampliamento delle conoscenze acquisite nel primo triennio di Ricerca di Sistema (Progetti EVINGEN: Evoluzione innovativa della generazione, Sottoprogetto GENIN: ‘Tecnologie Innovative di Generazione e ASISGEN: Affidabilità dei sistemi di generazione), sono state condotte con la collaborazione di alcune Università, di industrie e società del settore, di Enel Produzione e Enel/GEM Ricerca; alcune attività sono state svolte in coordinamento con i programmi di alcuni progetti finanziati dalla UE a cui CESI ha partecipato.