Analisi del rischio di un serbatoio per lo stoccaggio di CO2

Le emissioni antropiche di CO2 contribuiscono estensivamente al cambiamento climatico a causa della capacità della CO2 di intrappolare la radiazione solare riflessa dalla Terra. Una soluzione che sta ricevendo particolari attenzioni negli ultimi anni è rappresentata da un insieme di tecnologie che permettono di catturare la CO2 stoccandola nel sottosuolo in giacimenti esausti oppure negli acquiferi salini, evitando che venga emessa in atmosfera. Questa soluzione prende il nome di Cattura e Stoccaggio del Carbonio (CCS). In questi impianti, la CO2 viene catturata e successivamente viene compressa e liquefatta ad alta pressione per facilitarne il trasporto. Attualmente, le tecnologie CCS risultano già in uno stato maturo e pronte per l’impiego su scala industriale. La maggior parte dei Paesi fa largo uso dei combustibili fossili; in particolare, gran parte del loro utilizzo è legato alla produzione di energia elettrica che contribuisce massicciamente alle emissioni di CO2 a livello mondiale. La CO2 è una sostanza moderatamente tossica per l’uomo, infatti una concentrazione di CO2 pari al 9,6% v/v porta alla morte della metà degli individui coinvolti in 30 minuti. L’analisi del rischio legato a grandi quantità di CO2 liquida risulta un campo di studio che necessita ancora di ulteriore ricerca, a causa delle caratteristiche e del comportamento termodinamico della CO2 durante il rilascio. In generale, durante un rilascio, la CO2 liquefatta in pressione forma un getto bifasico costituito da gas che trascina particelle solide. Ad oggi i modelli matematici presentano difficoltà nel descrivere i fenomeni termodinamici che hanno luogo in un rilascio. Nel contesto appena descritto si inserisce il presente elaborato di tesi, il cui scopo è quello di analizzare le attuali tecnologie disponibili per la cattura e per il trasporto della CO2 e di valutare il rischio per un caso di studio attraverso l’uso di software per la simulazione delle conseguenze dei rilasci accidentali.