Le Centrali a carbone
Fino a poco tempo fa, le centrali a carbone si ritenevano un ricordo del passato, prossimo alla totale estinzione. L'attuale stato di tensione tra l'Ucraina e la Russia, però, sta creando non pochi dubbi circa le sorti dell'approviggionamento di gas naturale in Italia e in Europa.
Pertanto, si discute del riutilizzo del carbone per ripristinare il funzionamento delle centrali elettriche adibite, nonché valida alternativa per controbattere eventuali emergenze energetiche future.
Cosa sono e come funzionano le centrali a carbone
A partire dall'epoca della Rivoluzione Industriale, fino ai giorni nostri, il carbone è stato utilizzato come combustibile primario grazie alla sua abbondanza, facile reperibilità e convenienza.
Come avviene, dunque, la trasformazione del carbone in energia elettrica?
Il processo di produzione di elettricità, basata sull'utilizzo del carbone, avviene in diverse fasi che comprendono lo sviluppo di energia chimica, termica e meccanica.
Negli impianti industriali, la conversione dell'energia del carbone in elettricità ha inizio nella sua combustione che riscalda l'acqua in un serbatoio d'acqua di grandi dimensioni. In conseguenza, si forma il vapore che, altamente pressurizzato, aziona le pale della turbina generando energia meccanica. Tale energia, grazie alla rotazione dell'alternatore, si trasforma infine in energia elettrica.
Sostenibilità e rendimento
L'efficienza della centrale termoelettrica a carbone è influenzata da vari fattori, comprese le tecnologie di combustione avanzate, come le caldaie supercritiche e ultrasupercritiche. Tali innovazioni consentono un funzionamento degli impianti a pressioni più elevate, con conseguente miglioramento del trasferimento del calore con minor dispendio di energia.
Altro fattore, che contribuisce all'efficientamento degli impianti a carbone, consiste nell'implementazione dei sistemi di cattura e recupero del calore di scarto, generato durante le varie fasi del processo di trasformazione, migliorando la resa dell'impianto.
I processi di recupero del calore possono includere tecnologie all'avanguardia, come scambiatori di calore e turbine a vapore, che consentono l'estrazione dell'energia aggiuntiva dei gas di scarico e del vapore prodotto durante il processo di combustione. Questo preriscaldamento dell'acqua di alimentazione della caldaia o la generazione di elettricità aggiuntiva. Anche la progettazione e l'ottimizzazione degli impianti svolgono un ruolo fondamentale nel miglioramento dell'efficienza delle centrali elettriche a carbone: fattori come il layout dell'impianto, la selezione delle apparecchiature e l'integrazione di vari sistemi sempre più tecnologici e innovativi, possono influire sull'efficienza complessiva.
Per citare un esempio, l'uso di controlli avanzati e algoritmi di ottimizzazione può migliorare l'efficienza delle operazioni dell'impianto, nonché ridurre il consumo di carburante e delle emissioni nocive nell'ambiente.
Da dove proviene il carbone in Italia
Le centrali elettriche a carbone italiane devono il loro funzionamento per il 90% dalla materia prima di provenienza estera. In particolare, il fossile viene importato da Stati Uniti, Australia, Colombia, Venezuela, Indonesia, Cina, Sud Africa e Russia. La produzione nazionale, invece, è data dal giacimento del Sulcis Iglesiente (CI), bacino di estrazione situato in Sardegna.
Impatto ambientale
Le centrali elettriche a carbone comportano significative implicazioni ambientali e sanitarie: infatti, è stato ampiamente dimostrato che l'utilizzo di tale combustibile contribuisce a vari effetti negativi sia sulla salute degli esseri umani che degli ecosistemi.
Rispetto ad altri combustibili fossili, come il gas naturale e il petrolio, il carbone emette quantità maggiori di gas serra e anidride carbonica a fronte della stessa produzione di energia.
Inoltre, rilascia nell'ambiente particelle finissime, insieme a metalli pesanti tossici, come mercurio, arsenico e piombo, estremamente dannosi per la salute, senza contare i rischi affrontati dai minatori per estrarlo dal sottosuolo.
Centrali a carbone in Italia
Il bel Paese ospita un totale di sette centrali elettriche a carbone, due delle quali ubicate in Sardegna, e una in ciascuna delle seguenti regioni: Lazio, Veneto, Puglia, Liguria e Friuli Venezia Giulia.
Da sottolineare che le centrali presenti nelle ultime due regioni sono attualmente in fase di riconversione e, seppure temporaneamente e parzialmente, riattivate a causa dei tempi incerti che stiamo attraversando.
Ma vediamole più nel dettaglio.
Nel 2021, la chiusura dello stabilimento Eugenio Montale di La Spezia, che aveva la capacità di 682 MW, ha segnato la fine della sua attività. Inoltre, si sono verificate chiusure parziali di alcuni gruppi di produzione dell'impianto Andrea Palladio di Marghera (VE), che aveva una potenza di 976 MW, e dell'impianto Federico II di Brindisi, considerato uno dei più grandi d'Europa con una potenza installata di 2640 MW.
Sono, invece, funzionanti a pieno regime i due impianti gestiti dall'Enel, ovvero il Torrevaldaliga che sorge su un vasto territorio in quel di Civitavecchia (RM), con una potenza di 1980 MW, e il Grazia Deledda, situato a Portovesme (CI), dalla potenza di 480 MW.
La regione Sardegna ospita anche un'altra centrale elettrica a carbone, la Fiume Santo nei pressi di Porto Torres (SS), gestita da Ep Produzione e avente una potenza complessiva di 600MW.
Infine, esiste l'impianto gestito da A2A, situato a Monfalcone (GO), con la capacità di generare 336 MW di elettricità.
Complessivamente, gli impianti censiti rappresentano il 4,9% del fabbisogno energetico italiano. Vale la pena ricordare, però, che questi impianti funzionano a scartamento ridotto poiché consumano carburante importato da altri Paesi a causa del suo costo inferiore.
In conclusione, si può dedicare un pensiero al Piano Nazionale Integrato Energia e Clima 2030, che vede l'Italia impegnata a riconvertire e dismettere i sette impianti a carbone entro il 2025: un piano eco-friendly che, a causa dell'odierna situazione conflittuale tra Ucraina e Russia, potrebbe non essere realizzato entro i termini previsti, vanificando i percorsi intrapresi verso la sostenibilità e il miglioramento dello stato di salute dei pianeta.
