La sperimentazione in laboratorio dell’interazione della CO2 con i materiali che costituiscono il deposito geologico di stoccaggio, dal pozzo di iniezione alle rocce o sabbie porose, assume una particolare rilevanza. Infatti, oltre a fornire informazioni sulla stabilità nel lungo periodo dei manufatti per l’iniezione, è l’unica fonte di dati sperimentali utili alla validazione dei modelli di simulazione fluidodinamica-geochimica, che attualmente costituiscono l’unico strumento disponibile per poter elaborare degli scenari evolutivi a lungo termine, nell’ordine dei 500-1000 anni. Il rapporto descrive i risultati delle prove sperimentali, eseguite nel periodo di riferimento, finalizzate all’individuazione dei meccanismi e delle cinetiche di reazione della CO2 con alcuni minerali potenzialmente rappresentativi di quelli dei serbatoi geologici quali olivina, calcite e dolomite. Il laboratorio utilizzato è costituito da otto autoclavi, ognuna delle quali dotata di un sistema per l’agitazione della CO2, della soluzione salina e dei minerali in forma di particolato fine. La temperatura a la pressione di prova all’interno di ogni autoclave possono essere impostate rispettivamente fino ad un massimo di circa 160°C e di circa 120 bar (pressione di serbatoio). L’esecuzione di prove a temperature superiori a quelle del serbatoio consente di ottenere in tempi inferiori ai dodici mesi informazioni sui processi geo-chimici caratterizzati da scale temporali superiori di qualche ordine di grandezza e sicuramente non proponibili per un’attività di ricerca a medio termine. La soluzione salina utilizzata per tutte le prove è stata ottenuta utilizzando sali con carattere neutro quali NaCl e KCl. Le temperature di prova sono state scelte nell’intervallo 60 – 160°C con pressioni di esercizio comprese tra 100 e 110 bar. Ogni condizione stazionaria di esercizio è stata mantenuta per tempi compresi fra dieci e quarantacinque giorni. Durante lo svolgimento delle prove sono stati monitorati tempo e temperatura all’interno di ogni autoclave; al termine di ogni prova i prodotti di reazione, in forma di soluzioni e fasi solide, sono stati sottoposti ad analisi chimiche e fisiche per l’individuazione delle diverse specie e/o fasi cristallografiche presenti e per determinarne la loro concentrazione. La caratterizzazione delle specie e/o fasi presenti nei prodotti di reazione è stata eseguita mediante diffrazione dei raggi X (XRD). Lo studio dell’evoluzione della morfologia superficiale dei campioni solidi è stata eseguita mediante microscopia elettronica a scansione (SEM); con la microsonda a dispersione di energia (EDS) è stato possibile eseguire analisi chimiche superficiali dei campioni solidi raccolti. Infine la valutazione quantitativa dell’entità della CO2 mineralizzata alla conclusione delle prove è stata effettuata mediante prove termo- gravimetriche. I dati acquisiti a conclusione dell’attività sperimentale hanno evidenziato che: • la CO2 non reagisce chimicamente con i minerali derivanti dal carbonato di calcio (calcite e dolomite), sebbene si sia riscontrata una diminuzione delle dimensioni medie dei grani di minerale impiegato. • La reattività dell’olivina è influenzata significativamente dalla temperatura di prova. In particolare, a temperature inferiori a 100°C le rese di reazione sono risultate molto limitate e caratterizzate, nei casi di misure ripetute, da un’elevata dispersione dei dati. Per contro, a temperature superiori a 100°C, sono state ottenute rese di reazione significative, crescenti in funzione di tempo e temperatura di prova fino a valori pari a circa il 55%.