CAPITOLO 2 CAPITOLO 1 INTRODUZIONE INDICE

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INDICE

Pag.

INTRODUZIONE

...1

CAPITOLO 1

– Il problema dell’effetto serra e misure di contenimento – ...3

1.1 L’equilibrio climatico della terra ...3

1.2 Il problema dell’effetto serra (Green House Effect) ...5

1.2.1 Andamento della temperatura globale ...8

1.2.2 Ripartizione della produzione di gas serra ...9

1.2.3 Proiezioni future sull’avanzamento dell’effetto serra ...10

1.2.4 Il protocollo di Kyoto ...13

1.2.5 Possibili soluzioni tecniche per la riduzione ed il contenimento delle emissioni di anidride carbonica ...15

1.2.5.1 Processi di assorbimento ...17

1.2.5.2 Processi di adsorbimento ...19

1.2.5.3 Separazione del gas tramite membrane ...21

1.2.5.4 Sistemi misti ...26

1.2.5.5 Processi criogenici ...27

1.2.5.6 Cicli con miscele di CO2/O2 ...27

1.2.5.7 Processi di rimozione alcalina ...28

1.3 Lo stoccaggio ed il riciclaggio della CO2 ...29

1.3.1 Dispersione della CO2 negli oceani ...31

1.3.2 Influenza dei processi di abbattimento della CO2 sulle prestazioni e sui costi degli impianti ...33

CAPITOLO 2

– Materiali e apparecchiature utilizzati – ...37

(2)

ii

2.2 Il microscopio a scansione elettronica ...39

2.3 Diffrattometria a raggi x (XRD) ...41

2.3.1 Geometria per film sottili (Seeman-Bohlin) ...43

2.3.2 Geometria per polveri (Bragg Brentano) ...44

2.4 Bilancia Termogravimetrica (TGA) ...45

CAPITOLO 3

– Recupero di CO2 usando particelle di zirconato di litio – ...50

3.1 Richiami bibliografici ...51

3.2 Lavoro sperimentale ...63

3.2.1 Preparazione delle polveri ...63

3.2.2 Conseguenze della variazione dei rapporti molari dell’eutettico.. ...64

3.2.3 Cicli di adsorbimento/desorbimento ...70

3.3 Li2ZrO3 modificato con Y2O3 ...71

3.3.1 Richiami bibliografici ...71

3.3.2 Lavoro sperimentale ...73

3.3.2.1 Preparazione delle polveri ...73

3.3.2.2 Confronto fra i vari campioni di Li2ZrO3 modificati nell’eccesso di Li2CO3 ...73

3.4 Conclusioni ...75

CAPITOLO 4

– Recupero di CO2 usando particelle di ortosilicato di litio – ...78

4.1 Richiami bibliografici ...78

4.2 Sintesi e proprietà di assorbimento del Li4SiO4 puro e modificato con carbonati ...85

4.2.1 Preparazione delle polveri di Li4SiO4...86

4.2.2 Caratterizzazione dei campioni di Li4SiO4 ...86

a. XRD ...86

b. SEM...87

4.2.3 Prove di adsorbimento sui campioni di Li4SiO4...89

(3)

iii

4.2.4 Cicli di adsorbimento/desorbimento ...93

4.3 Confronto fra i campioni di ortosilicato e zirconato di litio ...95

CAPITOLO 5

– Sviluppo di un modello di adsorbimento di CO2 su Li2ZrO3 – ...97

5.1 Studio di un modello differenziale basato sulla teoria del “doppio strato”...97

5.2 Costruzione del modello specifico per l’adsorbimento di CO2 su Li2ZrO3 .100 5.2.1 Risoluzione del modello differenziale ...100

5.2.2 Ottimizzazione dei parametri del modello ...103

CAPITOLO 6

– Sviluppo di un modello di adsorbimento di CO2 su Li4SiO4 – ..106

6.1 Studio di un modello differenziale basato sulla teoria del “doppio strato”...106

6.2 Costruzione del modello specifico per l’adsorbimento di CO2 su Li4SiO4 .108 6.2.1 Risoluzione del modello differenziale ...108

6.2.2 Ottimizzazione dei parametri del modello...110

CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI

...114

BIBLIOGRAFIA

...116