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Biofissazione dell’anidride carbonica

Produrre bio-olio da coltivazioni intensive di alghe microscopiche, alimentate dalla CO₂.

La tecnologia

Stiamo lavorando su una tecnologia innovativa per fissare la CO2 attraverso la coltivazione di microalghe. Nel Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara stiamo sviluppando, insieme al Politecnico di Torino e a start-up italiane, una tecnologia di biofissazione in cui le alghe sono alimentate da luce artificiale che sfrutta le lunghezze d’onda preferite per la fotosintesi. La biomassa vegetale prodotta, raccolta ed essiccata, è una farina algale che può essere utilizzata come prodotto o componente per mercati agroindustriali, alimentari e/o nutraceutici; oppure può essere utilizzata per estrarre il bio-olio, mentre l’acqua, una volta depurata, può essere resa disponibile per altri utilizzi. Le caratteristiche del bio-olio algale che si ottiene da questo processo sono del tutto idonee per consentirne la trasformazione in biodiesel con cui arricchiamo Eni Diesel+.

Il contesto

Trovare nuovi modi per riutilizzare l’anidride carbonica in processi industriali è strategico per ridurre le emissioni di gas climalteranti. Per la loro capacità di “chiudere il cerchio” del carbonio di origine antropica, questi interventi utilizzano l’approccio dell’economia circolare, già parte del nostro modello di business. In questo caso, attraverso il processo naturale di fotosintesi, le molecole di CO2 vengono biofissate da parte di alghe microscopiche, coltivate in modo intensivo all’interno di fotobioreattori. La tecnologia apre la possibilità da un lato di contribuire a ridurre le emissioni nei nostri settori di business, sfruttandole per la crescita delle coltivazioni algali, dall’altro di occupare aree non valorizzabili a scopi agricoli. Un ulteriore beneficio sta nelle opportunità di sviluppo locale che l’attivazione di progetti imprenditoriali basati su questi impianti potrebbe portare sul territorio.

La sfida tecnica

Le alghe hanno bisogno del sole per crescere, in merito a tale aspetto si comportano come le piante. Sono, però, cellule vitali vere e proprie, infatti si riproducono per mitosi. È possibile pensare di intensificare ed efficientare il fenomeno di crescita, ad esempio usando una o più specifiche frequenze della luce. Nell’ambito delle attività di sviluppo della tecnologia, che si svolgono presso il Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara insieme al Politecnico di Torino e start-up italiane, abbiamo realizzato fotobioreattori multilayer in cui le alghe sono illuminate da un sistema a LED che garantisce il funzionamento nell’arco delle 24 ore a qualsiasi latitudine. Questo sistema LED emette luce alle lunghezze d’onda preferite dalle alghe per la fotosintesi, intensificando al massimo il loro processo di crescita. Potendo funzionare giorno e notte senza interruzione, l’impianto arriva a produrre ben 500 tonnellate di biomassa l’anno per ettaro, intrappolando ca. 1000 tonnellate di CO2.

In precedenza, Eni ha già studiato la biofissazione di CO2 mediante microalghe con luce solare, sia in open pond (presso la Raffineria Eni di Gela) sia in fotobioreattori (presso sito Enimed, a Ragusa). In quest’ultimo caso, lo studio si è basato su tecnologia di BioSyntex Srl (BSX); la specifica applicazione prevedeva coltivazione di microalghe alimentate da CO2 proveniente da attività gestite dalla nostra controllata EniMed e luce solare concentrata attraverso pannelli costituiti da migliaia di lenti di Fresnel che inseguono il sole concentrando la luce in speciali fibre ottiche. 

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ALBERT#6 - Le alghe che mangiano CO₂ | Eni Tv

Integrazione industriale

Lo sviluppo industriale della tecnologia di biofissazione si integra nello scenario che prevede la decarbonizzazione dei nostri asset. Il fatto di poter utilizzare la CO2 associata alle nostre attività e convertirla in prodotti commercializzabili genera il doppio vantaggio di ridurre le emissioni e mettere a disposizione nuovi prodotti sostenibili sul mercato. L’attività al momento è in una fase sperimentale avanzata, necessaria per ottimizzare ogni passaggio e rendere massima l’efficienza dell’intero processo. Una volta che avremo a disposizione impianti produttivi industriali basati su questa tecnologia, gli ambiti di applicazione potrebbero essere diversificati, sia per mercati agroindustriali, alimentari e/o nutraceutici, sia per il nostro business. Per il suo particolare design, il sistema a fotobioreattori di questa tecnologia a luce artificiale ha un ridotto carbon footprint ed è caratterizzato da modularità, pertanto può essere facilmente installato in moltissimi siti industriali: ovunque ci sia a disposizione anidride carbonica da catturare.

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Catturare CO2 per produrre bio-olio algale - #innovation4energy | Eni Video Channel

L’impatto sull’ambiente

I punti di forza delle tecnologie di decarbonizzazione tramite microalghe sono: il basso consumo energetico, l’elevata efficienza, la semplicità, la modularità e compattezza e, in casi specifici di sfruttamento di LED a lunghezza d’onda ottimizzata, il funzionamento h24/7. Questi fattori le rendono interessanti per applicazioni nei contesti più vari, compatibili con gli scenari operativi dell’industria energetica. Una volta sviluppati a livello industriale, questi impianti potrebbero dare un contributo importante alla riduzione delle emissioni di CO2 delle operazioni upstream e di altri settori industriali, con il vantaggio di ottenere un prodotto finito come la farina algale, commercializzabile per altri processi produttivi o utilizzabile nel settore downstream. Entrambi questi aspetti fanno sì che queste tecnologie possano essere diffuse in modo capillare e proprio questa caratteristica amplifica il potenziale impatto positivo che potrebbero avere sul contenimento delle emissioni di anidride carbonica.