Introduzione: industrializzare la cattura diretta dall’aria attraverso l’automazione
La collaborazione tra Siemens e Ucaneo rappresenta un chiaro cambiamento: la DAC non è più un concetto di sostenibilità guidato dai laboratori, ma un processo su scala industriale che richiede rigore nell’automazione classica, ingegneria modulare e strategie di replica digitale.
Dal punto di vista ingegneristico, la trasformazione fondamentale non riguarda la chimica di cattura della CO₂ in sé, bensì la standardizzazione dell’architettura di controllo, che consente di trasformare un impianto validato nel modello per centinaia di future installazioni.
DAC elettrochimica: progettazione del processo ispirata ai sistemi biologici
Il sistema di cattura diretta dall’aria elettrochimico di Ucaneo imita un meccanismo di scambio simile a quello polmonare, estraendo la CO₂ direttamente dall’aria ambiente e raggiungendo livelli di purezza superiori al 99,9%.
Dal punto di vista tecnico, spicca la completa elettrificazione del processo. A differenza dei sistemi DAC basati su sorbenti termici, questo approccio si integra naturalmente con l’apporto variabile di energia rinnovabile. Dal punto di vista dell’automazione, ciò introduce un intervallo operativo altamente dinamico, nel quale i sistemi di controllo devono ottimizzare continuamente:
- L’efficienza del rapporto tra energia e cattura
- La capacità di risposta ai segnali della rete
- La stabilità delle celle elettrochimiche
- La costanza della purezza della CO₂ in condizioni di carico variabile
A mio avviso, è qui che l’automazione classica dei processi incontra la logica di controllo guidata dal mercato dell’energia, tradizionalmente più comune nei sistemi elettrici che negli impianti chimici.
Impianto di Berlino, primo nel suo genere: dal progetto pilota alla validazione industriale
L’impianto di Berlino, la cui messa in servizio è prevista per luglio 2026, sarà la più grande installazione DAC della Germania, con una capacità di 150 tonnellate di CO₂ all’anno.
Al di là della capacità dichiarata, il vero valore ingegneristico risiede nella validazione in condizioni industriali reali:
- Integrazione con fonti di energia rinnovabile
- Verifica del percorso di stoccaggio geologico
- Funzionamento continuo con prezzi dell’energia elettrica variabili
- Flussi di CO₂ in uscita pronti per la certificazione
Un’osservazione fondamentale è che gli impianti DAC si stanno trasformando in “asset produttivi orientati alla conformità normativa”, anziché rimanere semplici impianti di processo. Ciò modifica significativamente i requisiti di strumentazione: tracciabilità, ridondanza e verificabilità diventano importanti quanto la produttività.
Siemens Xcelerator: creare un modello di automazione replicabile
Nell’ambito di questa collaborazione, Siemens implementa il proprio portafoglio Siemens Xcelerator per creare un’infrastruttura di automazione standardizzata in tutte le fasi del progetto.
Le tecnologie principali includono:
- Sistema di controllo distribuito SIMATIC PCS neo
- Strumenti avanzati di simulazione dei processi
- Validazione della messa in servizio basata sul gemello digitale
- Sistemi integrati di strumentazione e azionamento
Dal punto di vista dell’ingegneria dei sistemi, lo sviluppo più importante è la creazione di un modello di automazione modulare. Questo trasforma di fatto gli impianti DAC in “prodotti di automazione” replicabili, anziché in progetti di ingegneria personalizzati.
Si tratta di un cambiamento significativo nella filosofia EPC: ridurre la variabilità, aumentare la velocità di replica e comprimere i rischi della messa in servizio attraverso un’implementazione basata innanzitutto sulla simulazione.
Strategia di espansione: dal singolo impianto a un modello globale di concessione in licenza
La roadmap di Ucaneo punta a un’implementazione su più siti attraverso operatori autorizzati, con l’ambizione a lungo termine di catturare fino a mezzo gigatonnellata di CO₂ all’anno entro il 2035.
Particolarmente interessante è il passaggio verso un modello di “automazione come piattaforma”. Invece di espandere soltanto l’hardware, la collaborazione estende:
- La standardizzazione della logica di controllo
- I modelli operativi digitali
- I framework di ottimizzazione remota
- I modelli unificati dei dati lungo il ciclo di vita
A mio avviso, questo è l’unico modo praticabile affinché la DAC raggiunga una scala di gigatonnellate. Senza una profonda replica dell’automazione, ogni impianto diventerebbe un progetto di ingegneria unico, compromettendo sia la prevedibilità dei costi sia la velocità di implementazione.
Prospettiva ingegneristica: la DAC come nuova categoria dell’industria di processo
In qualità di ingegnere dell’automazione, vedo la DAC emergere come un ibrido tra l’industria chimica di processo, l’elettronica di potenza e l’infrastruttura digitale.
Tre cambiamenti strutturali definiscono questa evoluzione:
- La variabilità del processo diventa la norma, non l’eccezione
- Le operazioni definite dal software sostituiscono la logica statica dell’impianto
- La produzione di carbonio diventa un prodotto industriale regolamentato e negoziabile
Il modello Siemens–Ucaneo segnala una verità più ampia per il settore: la rimozione del carbonio su larga scala non sarà realizzata dalla sola chimica, ma dall’industrializzazione dei sistemi di controllo, dell’architettura dei dati e della standardizzazione dell’implementazione.
In questo senso, la vera innovazione non consiste soltanto nel catturare la CO₂, ma nel rendere ogni impianto futuro una copia eseguibile del primo.
