Dalla metà degli anni 1990 è iniziata un'intensa attività di ricerca e sperimentazione per la messa a punto di sistemi di abbattimento dell’idrogeno solforato e del mercurio, gli inquinanti che rappresentano i principali fattori di criticità delle emissioni delle centrali geotermiche.

Verso la fine degli anni 1990 venne realizzato presso la centrale Piancastagnaio 4 un impianto pilota, per l’abbattimento di tali inquinanti; nel 2000 seguì la costruzione e la messa in esercizio presso la centrale Bagnore 3 del prototipo industriale dell' dell’AMIS. Stante l'efficienza di abbattimento dell'impianto, con il procedere degli anni l’installazione degli AMIS è proseguita fino a divenire una pratica generalizzata: ad oggi solo 6 centrali su 35 ne sono sprovviste (Monteverdi 1 e 2 ubicate nel Comune di Monteverdi (Pi), Carboli 1 e2 a Monterotondo (GR), Selva 1 e Cornia 2 a Castelnuovo (Pi)

Funzionamento dell'impianto di abbattimento AMIS

Il gas estratto dal compressore, è composto per la maggior parte da anidride carbonica – CO₂, aria originata dalla non perfetta tenuta del sistema in condizioni di vuoto del condensatore e vapor acqueo. Oltre a queste componenti principali, il gas incondensabile contiene anche inquinanti, dei quali i più significativi, sono l'Idrogeno solforato (H₂S) e il mercurio (Hg).
Per l'idrogeno solforato in uscita dal compressore, si registrano flussi di massa mediamente dell'ordine di 90 kg/h e, per il mercurio, di circa 1,2 kg/h.

Poiché il gas in uscita dal compressore ha una temperatura di circa 200°C e una pressione di 1 bar, deve essere prima raffreddato. Il raffreddamento avviene nella colonna definita C1, riempita con un refrigerante-gas. In uscita dalla colonna C1, il gas ha una temperatura di circa 30°C e una pressione leggermente inferiore a quella atmosferica. A questo punto, il gas è inviato al trattamento.

In una prima fase è rimosso il mercurio tramite letti di sorbenti specifici (letti al selenio o filtri di carbone attivo impregnato di zolfo).  Successivamente è rimosso l'H₂S mediante ossidazione catalitica, che ossida l'acido solfidrico ad anidride solforosa (SO₂) che, a sua volta, è assorbita quasi totalmente nella sezione di impianto dell'AMIS chiamato Colonna C2, costituita da una colonna a riempimento di lavaggio in cui il gas entra in contatto in controcorrente con condensa geotermica che estrae i componenti acidi, in particolare il biossido di zolfo (SO₂); la condensa di lavaggio raccolta in fondo alla colonna C2, è unita a quella raccolta sul fondo della colonna C1 e inviate al condensatore. L'assorbimento di SO₂ determina una acidificazione delle condense circolanti in centrale favorendo così la ripartizione dell'H₂S, nel condensatore, verso la frazione di gas incondensabili.

In uscita dall'AMIS, si registrano flussi di massa di circa 0,2 kg/h per l'H₂S e di 0,7 g/h di mercurio. Il gas trattato, in uscita dall'AMIS, è inviato alla torre di raffreddamento e disperso con l'aeriforme.

Efficienza dell'impianto di abbattimento AMIS

I controlli effettuati da ARPAT mostrano che l'efficacia dell'AMIS nel rimuovere i due inquinanti dal gas inviato al trattamento è davvero notevole: i valori di efficienza media infatti risultano del

• 97 - 99 % per H₂S
• 90 - 95 % per il mercurio

Il buon funzionamento dell'impianto AMIS può essere verificato tramite campionamento ed analisi in ingresso ed uscita all'impianto ma anche tramite parametri di processo rilevabili in continuo anche a distanza (temperatura del reattore di ossidazione del H₂S e salto termico)

I valori elevati di mercurio totale della centrale Bagnore 3 - che testimoniano una scarsa capacità di abbattimento - sono da attribuire - secondo quanto riportato da ENEL - a una fornitura difettosa di sorbente al selenio, che ha determinato una diminuzione dell'efficienza di abbattimento di questo inquinante, che storicamente è sempre registrato valori al di sopra del 90%

Stante l'elevata efficienza di abbattimento verificata nel tempo, i programmi di ricerca e sperimentazione sugli impianti AMIS sono quindi finalizzati

• al miglioramento delle prestazioni in termini di affidabilità;
• alla possibilità di inviare ad AMIS ulteriori quote di gas per il trattamento al fine di migliorare l'efficienza globale di bbattimento;
• alla possibilità di predisporre l'impianto AMIS anche per l'abbattimento dell'arsenico attraverso l'impiego di specifici sorbenti;