• Allam cycle
• carbon capture
• ccs
• ciclo Allam
• co2 supercritica
• modello di scambiatori multiflusso
• multistream exchanger model
• Net cycle
• ossicombustione
• oxy-combustion
• s-co2
• supercritical co2

Il ciclo di potenza Allam, con un rendimento dichiarato del 59% e la cattura quasi totale della CO2 prodotta, rappresenta uno dei prospetti energetici più interessanti nell’ambito della progressiva riduzione delle emissioni di gas serra e della lotta ai cambiamenti climatici. Si tratta di un ciclo a gas naturale e ossicombustione, in cui la maggior parte del fluido di lavoro è costituito da anidride carbonica, prodotta dalla combustione e fatta ricircolare, attraverso un recupero termico rigenerativo, come diluente. Le condizioni di ingresso in turbina sono piuttosto critiche, e le prestazioni richieste al rigeneratore sono elevate. Nel complesso, il carattere fortemente innovativo di questa tecnologia fa sì che rimangano ancora numerose criticità da risolvere, prima che diventi possibile la realizzazione commerciale di questi impianti.
Lo scopo della presente trattazione è quello di valutare le prestazioni ai carichi parziali di un impianto ipotetico, definendo un modello numerico ed elaborando, sulla base di un’analisi dei gradi di libertà, una strategia di part-load. Le prestazioni sono valutate in termini di condizioni stazionarie, mentre i transitori non sono oggetto di studio. Le condizioni di design, in particolare, vengono definite adottando alcune modifiche rispetto allo schema di riferimento, sia in base a suggerimenti di letteratura, sia per ottenere, per ragioni di sicurezza, un tenore di ossigeno nelle tubazioni inferiore al 20%.
Il modello ottenuto presenta un rendimento in condizioni di design del 55.74%. Si tratta di un valore inferiore a quello dichiarato dagli sviluppatori del ciclo, ma comunque molto elevato e in linea con quelli riscontrati in altri studi di letteratura. Per quanto riguarda lo studio ai carichi parziali, le prestazioni dell’impianto si dimostrano nel complesso insoddisfacenti, presentando un rapido decremento dell’efficienza verso i bassi carichi. In particolare, attraverso il confronto con un ciclo combinato, si dimostra come il ciclo Allam presenti, almeno con la strategia di part-load adottata, una flessibilità decisamente ridotta rispetto agli impianti tradizionali.