Una conversione altamente efficiente di rifiuti biogenici secchi e umidi in combustibili
I carburanti per il trasporto sono responsabili di una grande fetta del consumo energetico finale in Europa. La fonte di tale energia deriva per lo più da importazioni di combustibili fossili, che sono dannosi per l’ambiente e la sicurezza dell’Europa. Le politiche dell’UE si adoperano per effettuare una transizione verso soluzioni più ecologiche. Il progetto Heat-To-Fuel, finanziato dall’UE, avanza la proposta di una soluzione del genere, prefiggendosi di fornire le tecnologie per la produzione di biocarburanti di prossima generazione, favorendo così la decarbonizzazione del settore dei trasporti. «I nostri obiettivi principali riguardavano il raggiungimento di prezzi competitivi per le tecnologie dei biocarburanti, inferiori a un euro al litro, pur offrendo qualità più elevate dei carburanti ed emissioni di gas a effetto serra (GES) nettamente ridotte nell’arco del ciclo di vita», spiega Richard Zweiler, coordinatore del progetto. Questo obiettivo, tra gli altri, si aggiunge ai traguardi fissati per il risparmio del 20 % relativo alla produzione di energia e al rafforzamento della sicurezza energetica dell’UE.
Concorrere all’economia circolare
Il progetto è riuscito a raggiungere i propri obiettivi grazie all’integrazione di tecnologie nuove con attività innovative sul versante della progettazione, della modellizzazione, dello sviluppo dell’hardware e dei processi, nonché del collaudo e dell’analisi del ciclo di vita di un sistema interamente integrato in un’unica macchina. «In particolare, l’impiego di un nuovo reattore milli-strutturato Fischer-Tropsch (FT) e di una tecnologia di reforming in fase acquosa, ha permesso di sviluppare un processo altamente integrato che è in grado di convertire un ampio ventaglio di residui biogenici in prodotti FT e biocrudo», sottolinea Zweiler. Il processo consiste in un percorso secco e in uno umido. Ad esempio, nel percorso secco si effettua la gassificazione di miscele di paglia/corteccia. Il gas di sintesi è successivamente trasformato in prodotti FT mediante il reattore milli-strutturato. Durante il percorso umido, materie prime tra cui la lignina sono convertite tramite la combinazione di liquefazione idrotermica e reforming in fase acquosa. «Inoltre, sono stati eseguiti esperimenti di gassificazione in una serie di unità di distribuzione dell’energia su piccola e grande scala. La tecnologia di gassificazione della CO2 è stata sviluppata ulteriormente e sono stati pubblicati i risultati fondamentali dettagliati sul comportamento di agglomerazione delle ceneri», osserva Zweiler. Nel corso del progetto sono stati inoltre realizzati tre reattori FT diversamente strutturati nell’ambito di un processo iterativo in stretta combinazione con lo sviluppo del catalizzatore. «L’evoluzione ottenuta nell’arco del progetto dimostra che è possibile riutilizzare fino al 100 % di CO2 come agente gassificante, quando si riesce a conseguire un’efficienza chimica del 61 % e una conversione del carbonio pari al 53,5 % nel processo Heat-To-Fuel interamente integrato», conferma Zweiler. Questo processo permette di attenuare del 70 % l’impronta di GES rispetto allo scenario che prevede l’uso di combustibili fossili. «Il confronto con altre tecnologie di biocarburanti, quali la gassificazione con aggiunta di FT e fermentazione, ha comprovato un risparmio energetico tra il 44 e il 58 %», aggiunge Zweiler.
Sostenere l’economia locale con la bioraffineria di Heat-To-Fuel
L’installazione di un impianto di bioraffineria che si avvale del processo del progetto darà origine a opportunità commerciali improntate sulle sinergie in altri settori, promuovendo così lo sviluppo economico a livello locale e regionale, trainato da un impiego efficiente e rispettoso delle risorse locali. Volgendo lo sguardo al futuro, Zweiler conferma: «Tutti i partner si stanno impegnando per contribuire a ulteriori attività. I membri del consorzio hanno già programmato di partecipare alle attività di aggregazione di Orizzonte Europa, nonché ai workshop organizzati da altri progetti di Orizzonte.» Al termine del progetto, 18 membri attivi provenienti dal settore, investitori e associazioni hanno continuato a sostenere ulteriormente la tecnologia scaturita dal progetto. «Un obiettivo specifico consiste nel trovare i finanziamenti per innalzare il livello di maturità tecnologica e arrivare alla fase di dimostrazione, che dovrebbe permettere la rapida diffusione dal settore industriale e l’adozione della tecnologia del progetto nelle bioraffinerie e nel settore di riferimento», conclude Zweiler.
Parole chiave
Heat-To-Fuel, biocarburante, gassificazione, FT, Fischer–Tropsch, reforming in fase acquosa, decarbonizzazione, settore dei trasporti, economia circolare, liquefazione idrotermica, reattore milli-strutturato
