Dai rifiuti delle acque reflue domestiche ai comuni serbatoi di gas: biocombustibili avanzati dalle acque reflue
Nel 2021, le auto e i furgoni alimentati a combustibili fossili hanno totalizzato il 92 % delle vendite di veicoli leggeri a livello globale. Nonostante l’accelerazione impressa all’adozione di veicoli elettrici e ibridi, questi e molti altri mezzi di trasporto saranno in circolazione per almeno vent’anni: pertanto, è necessaria una soluzione provvisoria sostenibile per un trasporto più ecologico. I rifiuti organici ricchi di carbonio, come i fanghi di depurazione, rappresentano un’eccellente fonte di energia e sono vettori energetici. Sono prodotti in modo rinnovabile a livello locale, senza confini geopolitici. Oggi la maggior parte di essi viene smaltita in discarica, incenerita o utilizzata in agricoltura. L’UE vuole convertirli in energia. Il progetto TO-SYN-FUEL, finanziato dall’UE, sta rendendo possibile tutto questo. TO-SYN-FUEL e il suo consorzio di 13 membri hanno dimostrato per la prima volta su scala pre-commerciale la conversione dei fanghi di depurazione in biocombustibili drop-in in un luogo decentrato. Gli abbondanti scarichi dei servizi igienici potrebbero presto alimentare le nostre automobili invece di accumularsi nelle discariche.
Dai fanghi di depurazione alla benzina e al gasolio drop-in
I biocombustibili di prima generazione sono derivati direttamente da colture amidacee come mais, cereali e colza. I biocombustibili avanzati o di seconda generazione migliorano la sostenibilità grazie a materie prime, come i prodotti residuali e di scarto dei nuclei familiari e dell’industria, che non sono in diretta competizione con la produzione alimentare. «Nel progetto TO-SYN-FUEL, il petrolio grezzo è stato ottenuto tramite la tecnologia di reforming termocatalitico (TCR®) dai fanghi di depurazione prodotti dagli impianti di trattamento delle acque reflue. L’olio greggio è stato convertito tramite processi di idrogenazione e distillazione in biocombustibili drop-in che soddisfano le norme europee in materia di benzina e gasolio (rispettivamente EN 228 ed EN 590»), spiega il coordinatore del progetto Robert Daschner del Dipartimento per le energie rinnovabili di Fraunhofer. La benzina e il gasolio di TO-SYN-FUEL hanno tutte le proprietà delle controparti derivate da combustibili fossili e possono essere utilizzati direttamente in veicoli non modificati.
I biocombustibili derivati dalle acque reflue fanno un giro di prova
Dal 2017 al 2022, TO-SYN-FUEL ha convertito più di 0,5 milioni di kg di fanghi di depurazione in circa 50 000 litri di olio, da cui si possono ottenere 40 000 litri di benzina, gasolio e cherosene. Il finanziamento dell’UE di TO-SYN-FUEL ha supportato il team nell’aumento dell’efficienza attraverso l’accoppiamento di processi energetici e termici, l’uso di prodotti integrativi e la conseguente scalabilità della tecnologia. Sebbene le acque reflue rappresentino il fulcro di TO-SYN-FUEL, in quanto il loro smaltimento è particolarmente problematico, il processo di TO-SYN-FUEL può convertire in benzina e gasolio quasi tutte le biomasse, tra cui la frazione organica dei rifiuti urbani, i residui agricoli e i rifiuti di giardino. Il biocombustibile di TO-SYN-FUEL è stato presentato in tutta Europa. Il team ha portato su strada una Volkswagen Passat non modificata alimentata con biodiesel proveniente dall’impianto del progetto. «TO-SYN-FUEL ha dimostrato per la prima volta su scala industriale che i materiali biogenici residui e di scarto possono essere convertiti in bio-oli liquidi termicamente stabili. I nostri biocombustibili drop-in di alta qualità consentiranno di sostituire i carboni fossili con una vasta gamma di prodotti petrolchimici ottenuti da residui biogenici attraverso processi di raffinazione convenzionali», afferma Daschner. Il team sta ora lavorando alla dimostrazione della sua tecnologia per altre materie prime di biomassa.
I fanghi di depurazione si preparano a spiccare il volo
Una raffineria bavarese sta progettando la prima applicazione industriale della tecnologia. Un carburante sostenibile per l’aviazione sarà ricavato dalla lavorazione di 400 000 tonnellate metriche di fanghi di depurazione (100 000 tonnellate metriche di materia secca) entro il 2030, circa il 40 % del volume totale di acque reflue della Baviera. Le acque reflue «rinnovabili» potrebbero presto alimentare i veicoli su terra, aria e mare.
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