L’ossidazione fotocatalitica emerge come promettente alternativa per l’abbattimento dei composti organici volatili (VOC) nei gas di scarico dei processi industriali, con ridotti costi energetici rispetto alle tecnologie attualmente impiegate. Il processo consente di abbattere i VOC sfruttando materiali foto catalizzatori che, quando sono sottoposti ad una radiazione luminosa di lunghezza d’onda opportuna, ne innescano la scissione ossidativa convertendoli in molecole di scarto innocue.

L’attività di ricerca si è concentrata principalmente sulla valutazione dell’applicabilità industriale di questa tecnologia e sull’incremento di efficienza del prototipo realizzato da RSE. A tal fine sono stati individuati i processi industriali caratterizzati da emissioni gassose contenenti VOC sui quali potrebbe risultare vantaggioso applicare la tecnologia di abbattimento fotocatalitico.

Le miscele gassose nella composizione e concentrazione di VOC idonee per poter simulare le emissioni dei processi industriali sono state quindi utilizzate all’interno di un sistema di abbattimento prototipale su scala di laboratorio. Il prototipo, dotato di un reattore contenente TiO2 come foto-catalizzatore e di lampade UV per l’irraggiamento, è stato utilizzato per misurare l’efficienza di abbattimento e di conversione del processo.

Per l’analisi della composizione del gas in uscita dal reattore, l’impianto è dotato di un gas-cromatografo per misurare la concentrazione dei VOC e di un analizzatore in continuo per la misura della CO2 prodotta dalla reazione di mineralizzazione fotocatalitica dei VOC stessi.

Per incrementare l’efficienza del processo sono state installate nuove lampade UV con una superiore intensità di emissione di luce UV a parità di consumo elettrico e sono stati effettuati test in differenti condizioni operative. I test con il nuovo set di lampade UV hanno mostrato un’efficienza di abbattimento del benzene tra 34,4% e 81,3%, con un incremento medio del 24% associato all’introduzione delle nuove sorgenti UV rispetto al set di lampade utilizzato in precedenza.

Sulla base dei risultati ottenuti nei test è stata quindi eseguita un’analisi per valutare i costi energetici della metodologia di rimozione fotocatalitica dei VOC. Al fine di stimarne la competitività industriale è stato effettuato un confronto in termini di prestazioni energetiche con alcuni dei principali metodi di abbattimento di VOC applicati industrialmente.