Reactivated carbon as an alternative to virgin coal-based activated carbon to cut CO₂ footprint and TCO

At DESOTEC, our mission to create a cleaner, greener world is reflected in our circular business model that centres on the reactivation of spent activated carbon. This model not only minimises CO₂ emissions and serves as a pollutant sink, but also reduces the overall Total Cost of Ownership (TCO) for industrial operators. Products and services based on reactivated carbon not only reduce our reliance on imports of virgin activated carbon, potentially incurring tariffs, but also strengthen the supply chain’s resilience and bring down costs for customers.

Calcolo della nostra impronta di carbonio

In DESOTEC, abbiamo calcolato le emissioni di gas serra (GHG, impronta di carbonio) dei nostri prodotti secondo la metodologia Bilan Carbone, basata sul Protocollo delle Nazioni Unite sui gas serra (GHG), sulla norma ISO 14064 e sulla Direttiva 2003/87/CE. Consideriamo gli equivalenti di CO₂ come gas serra, includendo non solo le emissioni di CO₂, ma anche metano (CH₄), protossido di azoto (N₂O) e altri composti. Per l'impatto completo sui gas serra del ciclo di vita del servizio a carbone attivo, vedere la Figura 1.

Il calcolo delle emissioni di gas serra dalla culla al cancello per il carbone attivo vergine include:

  • fornitura di materie prime a base di carbonio;
  • carbonizzazione e attivazione per generare il prodotto di carbone attivo;
  • trasporto dai siti produttivi ai nostri stabilimenti;
  • e riempimento di filtri mobili.

Per il carbone esausto restituito, si intende:

  • riattivazione ed evacuazione dopo il trattamento;
  • e riempimento di filtri mobili.

Il calcolo dei gas serra dalla culla alla tomba include inoltre:

  • trasporto del filtro riempito da e verso il cliente;
  • e potenzialmente un trattamento di fine vita come la valorizzazione.

Carbone riattivato vs carbone attivo vergine

Il riciclo, la riattivazione e il riutilizzo del carbonio esausto riducono le emissioni di CO₂ riducendo l'estrazione/raccolta e il trasporto su lunghe distanze del carbonio vergine, nonché il trattamento di fine vita del carbone attivo esausto. Il carbone riattivante funge da pozzo di inquinanti, con i composti adsorbiti che vengono completamente distrutti nei nostri forni e postcombustori e valorizzati ove possibile. Inoltre, il nostro processo di riattivazione solleva il cliente dall'onere della gestione dei rifiuti di carbonio.

Accettazione dei rifiuti di carbonio

Siamo in grado di riattivare la maggior parte del carbone attivo esausto, gestendolo nel rispetto dei permessi operativi specifici del sito, dei protocolli di sicurezza e delle leggi, dei regolamenti e degli standard pertinenti (come RCRA, ISO 9001 e ISO 14001). I campioni vengono analizzati per determinare se il carbone attivo esausto può essere riattivato o meno, come specificato nel cosiddetto profilo dei rifiuti.

Nel caso in cui la nostra analisi mostri concentrazioni superiori al livello consentito per riattivare il carbone attivo esaurito, utilizziamo la nostra vasta rete di contatti nel settore per aiutare i clienti a trovare un trattamento di fine vita conforme, sicuro e conveniente, preferibilmente la valorizzazione energetica.

Per essere riattivato, il carbone attivo esausto viene trasportato in filtri chiusi dai siti dei clienti ai nostri impianti, dove disponiamo delle competenze e delle attrezzature necessarie per gestirlo in modo sicuro e sostenibile. Questo processo elimina la necessità di sostituzioni in loco presso le strutture dei clienti.

Inoltre, il carbone riattivato può essere riutilizzato, creando economie di scala per i nostri clienti.

Processo di riattivazione e trattamento dei fumi

Il carbone attivo può essere riattivato più volte, creando di fatto una risorsa infinita per i nostri clienti. Disponiamo di alcune delle tecnologie di riattivazione più avanzate, che ci consentono di riattivare anche carbone esausto fortemente contaminato con perdite molto basse durante il processo di riattivazione.

Durante il processo di riattivazione, i composti desorbiti vengono completamente distrutti tramite pirolisi all'interno del forno o completamente ossidati in un postcombustore a valle del forno. Il flusso di scarico risultante, composto da CO₂ e vapore acqueo, viene convogliato in modo sicuro nell'atmosfera, mentre le molecole inorganiche come acidi o metalli pesanti vengono neutralizzate e catturate tramite lavaggio e trasformate in sali (ceneri volanti).

I nostri forni e gli impianti di trattamento dei fumi sono dotati di sistemi di monitoraggio delle emissioni all'avanguardia per garantire la conformità ai più severi standard del settore, stabiliti dalle autorità locali, regionali e nazionali. Naturalmente, collaboriamo a stretto contatto con le autorità ambientali per garantire che tutte le impurità desorbite vengano efficacemente eliminate, nel rispetto degli standard ambientali.

Benefici del carbone riattivato

Risparmio TCO

La riattivazione del carbone attivo migliora la sostenibilità finanziaria dei clienti, consentendo di risparmiare sui costi di estrazione/raccolta del carbone vergine e sul suo trasporto internazionale (solitamente dall'Asia). Riattivandolo per il riutilizzo, i clienti risparmiano anche sui costi di smaltimento del carbone attivo esausto.

La riattivazione del carbonio aumenta anche la resilienza delle imprese riducendo la dipendenza dalle importazioni di carbone vergine, rafforzando così la catena di approvvigionamento ed evitando potenziali dazi imprevisti.

Anche il nostro processo di riattivazione e trattamento dei fumi è progettato per essere il più circolare possibile. Ad esempio, nei nostri stabilimenti europei, il vapore prodotto durante il trattamento dei fumi viene reiniettato nel forno per migliorare la capacità di adsorbimento del carbone. Recuperiamo anche calore per riscaldare i nostri impianti, aumentando la sostenibilità dei nostri processi.

Riduzione dell'impronta di CO₂

Un altro vantaggio è che la riattivazione del carbonio chiude il ciclo, riducendo l'impronta di carbonio delle attività industriali. Riduce le emissioni di carbonio associate all'estrazione del carbone, al trasporto internazionale e al trattamento dei rifiuti.

Figura 2: Confronto relativo dell'impronta di gas serra dei gradi di carbone attivo DESOTEC

Prendendo come riferimento il carbone attivo a base di carbone, l'impronta di gas serra a fine vita del prodotto riattivato è 13 volte inferiore.

Sviluppi futuri nella sostenibilità

Ponendo la sostenibilità al centro della nostra strategia, continuiamo ad ampliare il nostro portafoglio di prodotti sostenibili, in particolare proseguendo il nostro lavoro di ricerca e sviluppo.

In Europa, il nostro nuovissimo impianto di produzione innovativo dedicato al mercato del biogas supporterà questa strategia e ridurrà ulteriormente la nostra impronta di CO₂. Questo impianto è in grado di riattivare il carbone impregnato ad alto contenuto di H₂S, producendo così carbone attivo della stessa qualità del carbone vergine, riducendo ulteriormente l'impronta di CO₂.

Questa tecnologia è brevettata e unica al mondo. Rivoluziona il trattamento del carbone attivo esausto proveniente dal mercato del biogas, trasformandolo in un modello circolare, promuovendo la sostenibilità, le economie locali, l'indipendenza energetica e l'efficienza dei costi. Questo processo produce persino gesso, ricavato dallo zolfo recuperato e adsorbito sul carbone attivo esausto, che viene utilizzato come materiale da costruzione, migliorando ulteriormente la circolarità e la sostenibilità.