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New technology and strategy for a large and sustainable deployment of second generation biofuel in rural areas

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Nuova tecnologia impostata per consentire la produzione di biocarburanti su piccola scala

I concetti e gli approcci tecnici sviluppati da un gruppo di ricercatori dell’UE potrebbero aiutare gli agricoltori locali a trasformare piccole quantità di materie prime da biomassa in biocarburanti.

Energia

Nonostante la loro promessa di non competere con la produzione alimentare e di mantenere basse le emissioni di carbonio, i biocarburanti di seconda generazione, come il bioetanolo, rimangono fortemente sottoutilizzati. Una ragione considerevole riguarda il fatto che la produzione su larga scala di tali biocarburanti richiede un’enorme concentrazione di materia organica, come la biomassa lignocellulosica. Inoltre, a causa della difficoltà di accesso agli zuccheri polimerici nella matrice di biomassa, il processo di produzione è costoso e complesso. Di conseguenza, le opportunità per i piccoli operatori del mondo rurale di entrare in gioco sono esigue. E se gli agricoltori potessero valorizzare la piccola quantità di materia prima da biomassa trovata localmente e utilizzarla per produrre biocarburante? Questa è la sfida posta dal progetto BABET-REAL5, finanziato dall’UE. «BABET-REAL5 si propone di sviluppare i concetti e gli approcci tecnici necessari per consentire la produzione di biocarburanti su piccola scala», afferma Gérard Vilarem, direttore del laboratorio di chimica agro-industriale, presidente del centro per le risorse tecnologiche, CRT, Centre de Ressources Technologiques, e coordinatore del progetto BABET-REAL5. «Poiché questo modello è più favorevole alle regioni che non possono fornire quantità elevate di biomasse concentrate, sosterrà lo sviluppo delle economie rurali».

Un sistema compatto e ottimizzato

La maggior parte dei processi di produzione di biocarburanti di seconda generazione prevede diverse fasi complesse e costose che generano inquinanti che devono essere ripuliti. Ciò che BABET-REAL5 intende fare è semplificare l’intero processo in un unico sistema compatto. «Il nostro principale obiettivo è sviluppare un sistema compatto che possa essere facilmente installato nelle aree rurali», spiega Vilarem. «Vogliamo anche un processo che assicuri massime prestazioni e zero sprechi consumando al contempo poca energia: una vera sfida se si considera la struttura complessa della biomassa lignocellulosica». Vilarem aggiunge che il progetto spera anche di raggiungere la fattibilità tecno-economica e ambientale dalla lavorazione di appena 30 000 tonnellate di materiale secco all’anno, che è da tre a sette volte inferiore all’attuale modello di business. Per fare questo, i ricercatori hanno creato un prototipo caratterizzato da un processo di bioestrusione brevettato che combina i vari passaggi della fase di pretrattamento in un unico passaggio. «Le reazioni termiche, meccaniche, chimiche e biochimiche necessarie per distruggere la biomassa e accedere agli enzimi dello zucchero polimerico sono ora combinate ed eseguite ad alto rendimento in un reattore», spiega Vilarem. Successivamente, i ricercatori hanno combinato questa fase di pretrattamento con le fasi di saccarificazione e fermentazione, in cui gli zuccheri vengono separati dalla biomassa e trasformati in etanolo. «Abbiamo attuato questi due passaggi all’interno di un singolo reattore», osserva Vilarem. «Li abbiamo anche ottimizzati per dimostrare la fattibilità dell’intero processo continuo, dal pretrattamento della biomassa alla produzione di etanolo su scala pilota».

Fattibilità tecnica, economica ed ecologica

Secondo Vilarem, il progetto è riuscito a raggiungere il suo scopo principale: «I risultati dimostrano che la maggior parte dei casi aziendali studiati sono tecnicamente, economicamente ed ecologicamente sostenibili su piccola scala industriale». Sebbene il progetto abbia portato con successo i nuovi passaggi tecnici alla scala pilota, si è ancora molto lontani dall’industrializzazione. Tuttavia, sulla base dei risultati incoraggianti raggiunti durante questo progetto, il consorzio sta prendendo in considerazione la possibilità di sviluppare un’unità dimostrativa. Durante questa fase, i ricercatori sperano di far progredire le tecnologie di BABET-REAL5 a livelli di produzione su scala industriale.

Parole chiave

BABET-REAL5, biocarburanti, biomassa, emissioni di carbonio, biocarburanti di seconda generazione, bioetanolo, agricoltori, economie rurali, etanolo

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