Analisi dello Scale-Up di un processo di RWGS elettrificato per la produzione di green-syngas

La produzione di Green-Syngas tramite la reazione di Reverse Water Gas Shift (RWGS) rappresenta una tecnologia cardine per la valorizzazione della CO2 e l'integrazione di fonti energetiche rinnovabili nel settore industriale. Il presente lavoro di tesi analizza un processo RWGS elettrificato, partendo dal dimensionamento di un impianto pilota destinato a future campagne sperimentali, con l’obiettivo di valutarne la fattibilità tecnica ed economica su scala industriale. La fase centrale del lavoro ha previsto l’impiego del software Aspen HYSYS V14 per la simulazione rigorosa del processo e la definizione dei bilanci di materia ed energia. Partendo dai dati del pilota, è stata condotta un’analisi di scale-up che ha incluso il dimensionamento delle principali unità (reattore e quencher) e la progettazione di base di un sistema di recupero termico, ottimizzato per migliorare l’efficienza complessiva del sistema. Lo studio ha previsto, infine, un'analisi economica basata sulla stima di CAPEX e OPEX e su una successiva financial analysis, che ha evidenziato criticità legate alla redditività dell'investimento. I risultati mostrano che la sostenibilità economica è fortemente penalizzata dagli elevati costi operativi, dove il consumo di energia elettrica per la produzione di idrogeno verde rappresenta la voce di costo predominante. In conclusione, lo studio sottolinea che, nonostante la validità tecnologica, la profittabilità del processo su larga scala richiede condizioni di mercato più favorevoli. Risultano essenziali una riduzione dei costi d'acquisto degli elettrolizzatori, un minor prezzo dell'energia elettrica rinnovabile e l'implementazione di politiche di incentivi per i prodotti derivati dal green-syngas prodotto mediante RWGS elettrificata.