Precipitatore elettrostatico

Il precipitatore elettrostatico, detto anche ESP (Electro Static Precipitator) è uno dei sistemi attualmente più usati per l'abbattimento del particolato dai fumi in uscita dagli impianti di potenza.

Principio di funzionamento

I precipitatori elettrostatici operano sottoponendo i fumi ad un campo elettrico molto intenso (10.000 - 20.000 Volt). In queste condizioni si vengono a creare molte coppie ioni-elettroni all'interno dei gas. Gli ioni (positivi) verranno attratti dall'elettrodo negativo (elettrodo di scarica), mentre gli elettroni tenderanno a muoversi verso l'elettrodo positivo (elettrodo di captazione), ma tenderanno a venire "catturati" da molecole particolarmente elettronegative, come gli ossidi di zolfo e l'ossigeno. Si formano così degli ioni negativi, che tendono, per raggiungere maggiore stabilità, a venire adsorbiti dalle particelle di particolato presenti nei fumi. Questo effetto è detto "effetto corona". Il particolato infatti, che di per sè è neutro e dunque non subisce in alcun modo la presenza di un campo elettrico, viene di fatto caricato e tende a dirigersi verso l'elettrodo di captazione dove, una volta a contatto con esso, perde la sua carica e cade lungo le pareti del precipitatore.

Un problema di questo sistema è legato alla resistività del particolato. Infatti:

• Se le particelle hanno resistività troppo elevata, esse di fatto non perdono la propria carica, da un lato schermando l'effetto del campo elettrico, dall'altro incrostandosi sulle pareti del precipitatore

• Se invece le particelle hanno resistività troppo bassa esse perdono troppo velocemente la propria carica e rischiano di venire nuovamente raccolte dalla corrente dei fumi

Caratteristiche costruttive

Gli ESP sono generalmente realizzati in due forme:

• I fumi passano attraverso un condotto cilindrico, che costituisce l'elettrodo di captazione. L'elettrodo di scarica è costituito da un filo posto al centro del condotto
• I fumi passano attraverso dei setti verticali distanziati tra loro circa 60 cm (elettrodi di captazione), tra i quali sono posti numerosi fili verticali in serie, che costituiscono l'elettrodo di scarica

Vantaggi

• Ottime efficienze per particolato di qualsiasi dimensione

• Possibilità di lavorare con fumi umidi

• Possibilità di lavorare in un ampio intervallo di temperature

• Alte efficienze anche per piccole concentrazioni di particolato

Svantaggi

• Alti costi di investimento

• Dipendenza dell'efficienza dalla resistività delle ceneri

• Scarsa flessibilità

• Molto ingombranti