Produrre biocarburanti da scarti di legno, con l’aiuto di alghe ricche di olio
L’UE ha fissato obiettivi ambiziosi in materia di riduzione dell’uso dei combustibili fossili, con gli Stati membri dell’UE tenuti a garantire una quota di energie rinnovabili nei trasporti pari ad almeno il 14 % entro il 2030. Tale obiettivo include una quota minima del 3,5 % di biocarburanti avanzati. I biocarburanti avanzati sono carburanti liquidi che derivano generalmente da materie prime non alimentari e possono garantire una significativa riduzione delle emissioni di gas serra durante il ciclo di vita. Le indagini sulle nuove materie prime sono un’area di intensa ricerca, che comprende il lavoro sulla fattibilità commerciale e tecnica delle microalghe.
Garantire la sostenibilità dei biocarburanti
L’obiettivo del progetto FLEXI-GREEN FUELS era quello di creare un processo integrato di biocarburanti altamente flessibile, in grado di trattare diversi tipi di biomassa di scarto. Ciò renderebbe disponibile una gamma di biocarburanti pronti per la commercializzazione destinati al trasporto marittimo e all’aviazione, oltre a flussi collaterali a valore aggiunto. «Una delle principali preoccupazioni relative ai biocarburanti liquidi è la loro sostenibilità», osserva il membro del progetto FLEXI-GREEN FUELS Alok Kumar Patel del politecnico di Luleå, in Svezia. «Dobbiamo riuscire a definire l’effettivo potenziale di riduzione dei gas serra della materia prima, identificare eventuali problemi di cambiamento di destinazione d’uso dei terreni e valutare la disponibilità di biomassa». Anche la competitività sul piano dei costi rispetto agli attuali combustibili fossili rimane un ostacolo importante per la diffusione di questi biocarburanti. «La sostenibilità ambientale ed economica della produzione di biocarburanti liquidi dipende in larga misura dalla materia prima utilizzata per il processo», aggiunge Patel.
Materie prime sostenibili
Il progetto, coordinato dall’Università di Scienze applicate di Bremerhaven in Germania, si è posto l’obiettivo di identificare materie prime a basso impatto che non competono con la produzione alimentare. A questo scopo, sono stati scelti rifiuti legnosi non commestibili dell’industria forestale come materia prima per la coltivazione di microrganismi oleaginosi, ossia microalghe che accumulano oli e grassi (lipidi) come parte del loro ciclo di vita naturale. Questi lipidi possono poi essere raccolti e purificati in un biodiesel sostenibile. I rifiuti legnosi di abete rosso e betulla sono stati separati in cellulosa, emicellulosa e lignina. La frazione di cellulosa è stata poi trattata con enzimi per ridurla a zucchero semplice. Il glucosio è stato poi somministrato alla Auxenochlorella protothecoides, una microalga in grado di utilizzare lo zucchero come fonte di energia. Il team ha ottimizzato le condizioni all’interno del prototipo di bioreattore per massimizzare la produzione di lipidi. «Uno dei principali vantaggi di questo metodo è che è economicamente vantaggioso e relativamente facile da usare, con una manutenzione giornaliera piuttosto ridotta», afferma Patel. «La coltivazione può avvenire senza illuminazione, quindi non sono necessari fotobioreattori.» I lipidi prodotti dal processo di fermentazione dell’alga sono stati ulteriormente convertiti, attraverso processi avanzati di idrotrattamento, in carburante ottimizzato per l’aviazione o il trasporto marittimo. Patel osserva che è la prima volta che si producono biocarburanti utilizzando microalghe alimentate con rifiuti di legno: «Le microalghe sono la migliore fonte per la produzione di lipidi intracellulari che possono essere trasformati in biodiesel».
Flussi collaterali redditizi
La fermentazione delle alghe è risultata contenere anche un elevato numero di composti nutraceutici, come lo squalene e gli acidi grassi polinsaturi omega-3 a catena lunga, il che offre un ulteriore flusso di entrate per chiunque utilizzi il processo per generare biocarburante. I metodi sperimentati nell’ambito del progetto FLEXI-GREEN FUELS rappresentano un passo importante verso biocarburanti che non competono con le colture alimentari o altri usi del suolo. Utilizzando i rifiuti organici e creando valore nel processo, potrebbe essere una manna per le industrie forestali, agricole e dei rifiuti urbani.
Parole chiave
FLEXI-GREEN FUELS, alghe, rinnovabili, biocarburanti, sostenibilità, nutraceutica
