Origine e Formazione del Carbone
Il carbone è un combustibile fossile che deriva dalla carbonizzazione di materiale vegetale, come il legno. Questo processo, chiamato carbogenesi, avviene in ambienti anaerobici sotto l’azione di alte pressioni e temperature. Durante la formazione del carbone, la struttura cellulosa scompare gradualmente.
Il contenuto di idrogeno e ossigeno diminuisce, mentre aumenta la proporzione di carbonio, specialmente in forma aromatica. Allo stesso tempo, si riduce la presenza di sostanze volatili come idrocarburi leggeri e anidride carbonica. Il risultato è un materiale carbonioso compatto e ricco di energia.
Tipologie di Carbone
Esistono diverse categorie di carbone, classificate in base alla loro antichità e al contenuto di carbonio. La torba è il tipo più recente e mostra ancora tracce evidenti di materia vegetale. Procedendo nel processo di maturazione troviamo la lignite, i carboni sub-bituminosi e i carboni bituminosi.
L’antracite rappresenta lo stadio più avanzato della carbogenesi. È il carbone più antico, caratterizzato dal più alto contenuto di carbonio e dal maggior potere calorifico. Ogni tipologia riflette un diverso grado di esposizione a pressione e calore nel corso delle ere geologiche, determinandone l’efficacia come combustibile industriale.
Il Processo Adam-Eva e il Trasporto di Energia
Il sistema Adam-Eva è una tecnologia innovativa che permette di trasformare l’energia termica (nucleare o solare) in energia chimica trasportabile. Il cuore del processo è la reazione di reforming del metano, che avviene in un reattore chiamato EVA. In questa fase, il calore ad alta temperatura trasforma metano e acqua in gas di sintesi (syngas), composto da idrogeno e monossido di carbonio.
Il syngas può essere stoccato e trasportato facilmente anche su lunghe distanze. Una volta arrivato a destinazione, il gas entra in un secondo reattore catalitico chiamato ADAM. Qui avviene la reazione opposta: il syngas viene riconvertito in metano e acqua (metanazione), liberando il calore accumulato in precedenza. Questo calore può essere utilizzato per produrre vapore industriale o elettricità, mentre il metano torna al punto di partenza per un nuovo ciclo.
Questo è solo un breve riassunto di ogni argomento, definizione e dimostrazione presente nel file sottostante. Tutti gli argomenti trattati sono appunti delle lezioni di fondamenti di chimica industriale (A.A. 2024/2025). Per la stesura di questi appunti è stato utilizzato anche il libro “Zanichielli. Fabrizio Cavani, Gabriele Centi, Martino Di Serio, Ilenia Rossetti, Antonella Salvini, Giorgio Strukul. Fondamenti di chimica industriale”.
