Ricercatrice in laboratorio

Waste to Fuel: biocarburanti dagli scarti alimentari

La nostra tecnologia ricava bio-olio dalla frazione organica dei rifiuti domestici.

La tecnologia

Produrre biocarburanti utilizzando la frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU), il cosiddetto “umido” costituito dagli scarti di cucina, oggi è possibile grazie alla tecnologia Waste to Fuel. È il primo esempio al mondo di questo genere ed è stato progettato, sviluppato e brevettato nel Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l'Ambiente di Novara. Un impianto pilota è stato realizzato alla fine del 2018 nell'area della bioraffineria di Gela e affidato a Eni Rewind. Dal processo Waste to Fuel si ricava un bio olio che può essere destinato al trasporto marittimo, visto il basso contenuto di zolfo o raffinato per ottenere biocarburanti advanced ad alte prestazioni. Dal processo, inoltre, si ricava fino al 60% di acqua che, una volta depurata, è riutilizzabile all’interno dei cicli produttivi. Oltre ai rifiuti, un impianto Waste to Fuel può trattare altri scarti organici provenienti dall’industria agroalimentare e dalla grande distribuzione.

Il contesto

Ogni anno in Italia vengono raccolte circa 30 milioni di tonnellate di rifiuti. Di queste, 14 milioni di tonnellate sono correttamente differenziate e, all’interno di queste, circa 7 milioni di tonnellate sono di FORSU. Promuovendo una maggiore e più corretta differenziazione degli scarti di cucina si potrebbero raggiungere 10 milioni di tonnellate di FORSU ogni anno. Questa, attualmente, viene utilizzata soprattutto per produrre compost per l’agricoltura e biogas. Abbinando una buona raccolta differenziata a una diffusione degli impianti Waste to Fuel, su tutto il territorio nazionale, potremmo idealmente ricavare ogni anno circa un miliardo di litri di bio olio, equivalente a circa 6 milioni di barili di greggio all’anno. Sarebbe come scoprire un piccolo giacimento senza, però, dover perforare pozzi e senza, soprattutto, emettere nuove emissioni di CO2. Con una sola azione potremmo dare un grande contributo alla sicurezza energetica del Paese e ridurre, al tempo stesso, la quantità di rifiuti e le emissioni di gas serra.

Waste al Fuel

FUTURA#2 – Dal Waste al Fuel

La sfida tecnica

Con la tecnologia Waste to Fuel imitiamo in due o tre ore il processo naturale con cui la Terra ha generato gli idrocarburi da organismi antichissimi impiegando centinaia di milioni di anni. Il cuore della tecnologia è la termoliquefazione, un processo termochimico in soluzione acquosa che trasforma la biomassa di partenza in una sorta di “petrolio biologico” o bio olio. Qui viene recuperata e concentrata quasi tutta l’energia contenuta nel materiale organico di partenza, mantenendo la preziosa componente di idrogeno e carbonio e separando l’acqua. Ogni passaggio è studiato per ridurre le dispersioni e ottenere un prodotto con un elevato potere calorifico (35 MJ/Kg) e un basso tenore di zolfo. Il primo vantaggio della termoliquefazione rispetto ad altri processi di trattamento dei rifiuti si concretizza nel non dover rimuovere l’acqua. In tutti gli altri processi, infatti, l’acqua viene fatta evaporare riscaldando la biomassa con evidenti costi energetici. Qui, invece, l’acqua viene utilizzata nella reazione stessa, sfruttandone le proprietà acide ad alta temperatura. Inoltre, si utilizzano temperature più basse: 250-310 °C invece dei 400-500 °C della pirolisi e degli 800-1000 °C della gassificazione. Vantaggiosa anche la resa energetica: 80% per la termoliquefazione, contro un 50-60% per il biogas e un 10-30% per gli inceneritori. Ma il vantaggio decisivo del Waste to Fuel è la possibilità di trasformare in bio olio un rifiuto che ha un costo di smaltimento, producendo una materia prima seconda (MPS) utile attraverso i principi dell’economia circolare.

ENI TALK#4 - Circolo Virtuoso

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Integrazione industriale

Dopo il primo pilota su piccola scala realizzato nel Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novaraun nuovo e più grande impianto pilota Waste to Fuel in continuo è stato realizzato in un’area della bioraffineria di Gela, alimentato ogni giorno dalla FORSU che viene raccolta dai comuni siciliani delle aree limitrofe di Ragusa. La sperimentazione fornirà informazioni utili al perfezionamento e allo sviluppo su scala industriale della tecnologia, un obiettivo che si perseguirà anche mediante partnership pubblico-private.

L’impatto sull’ambiente

I recuperi energetici di Waste to Fuel sono virtualmente carbon neutral poiché, impiegando il bio olio ottenuto per alimentare motori termici, si sviluppa la stessa quantità di anidride carbonica presente nella biomassa di partenza, a sua volta captata dall’atmosfera e fissata nella materia organica dalle piante attraverso la fotosintesi. A questo ciclo virtuoso non è quindi necessario aggiungere altro carbonio proveniente da combustibili fossili. In altre parole, invece di liberarsi nell’atmosfera, il carbonio viene immagazzinato nel bio olio e nel biocarburante, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi fissati dalla Direttiva Europea sulle fonti rinnovabili nei trasporti (RED II). Se applicato in Paesi con un’economia ancora fortemente agricola, inoltre, il sistema potrebbe garantire uno sbocco industriale alle grandi quantità di biomasse di scarto contribuendo al rifornimento di carburanti per il mercato locale.

 

 

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