Cos'è l'Oxy-Fuel?
L'ossigeno-combustibile è la combustione del combustibile con ossigeno puro invece della miscela di ossigeno, azoto e anidride carbonica nell'aria. Quando il combustibile viene bruciato usando ossigeno puro, qualsiasi contenuto di anidride carbonica può essere immagazzinato senza la necessità di rimuovere l'azoto, che è un passaggio fondamentale nella purificazione dei prodotti di scarto nelle centrali elettriche. I gas rilasciati dalle centrali elettriche sono azoto al 75%, che deve essere rimosso da qualsiasi vapore di biossido di carbonio. L'applicazione più promettente è nelle centrali elettriche a carbone, ma possono trarne beneficio anche le turbine a gas, la produzione di ossigeno e le applicazioni di saldatura.
Le centrali a carbone possono essere riconfigurate per bruciare ossicombustibile senza modificare il design della caldaia, sebbene la temperatura di combustione sia elevata per la maggior parte delle caldaie. Il processo di combustione con ossicombustibile produce carbone con una temperatura di combustione molto più elevata, ma ciò può essere controllato miscelando ossigeno con vapore o gas di combustione di altri processi di impianto. L'azoto è presente nella caldaia solo a bassi livelli e viene prodotto poco azoto o ossido nitrico per contaminare l'aria.
I gas di combustione derivanti dalla combustione di combustibili fossili con ossitaglio sono privi di azoto. L'anidride carbonica e l'acqua sono i componenti principali del gas, che possono essere concentrati in flussi di anidride carbonica quasi pura. Il vantaggio è che il gas rimanente può essere compresso, essiccato e purificato molto più velocemente e in modo più economico rispetto ai metodi tradizionali prima di essere trasferito in deposito.
Il ciclo della turbina a gas viene migliorato mediante l'uso di ossitaglio, ma poiché le pale della turbina a gas non tollerano bene le alte temperature, le turbine richiedono una riprogettazione per funzionare con combustibile ossigenato. I gas di scarico ad alta temperatura che lasciano una turbina modificata rendono effettivamente il ciclo del vapore più efficiente. La saldatura e il taglio con ossitaglio forniscono anche ai saldatori un maggiore controllo sulla quantità di calore generato, in modo che la temperatura di una zona di saldatura possa essere mantenuta a livelli di sicurezza. Le dimensioni del cordone di saldatura e la forma sono più facilmente controllabili e le modifiche necessarie per utilizzare ossitaglio nella saldatura sono piuttosto semplici.
Le applicazioni complete di ossitaglio sono ancora in fase di sviluppo. La tecnologia è stata testata negli Stati Uniti, in Canada, Europa e Giappone e la minore complessità e rischi della tecnologia sono allettanti. Le richieste di impianti a carbone pulito e impianti di produzione di energia più sicuri per l'ambiente potrebbero innescare un grande aumento dei sistemi di alimentazione a base di ossigeno man mano che la tecnologia avanza. Potrebbe anche essere possibile la produzione di ossigeno e la sua separazione dall'aria a un costo inferiore rispetto ai metodi criogenici.