Un nuovo processo per la produzione rinnovabile di metanolo
Il metanolo (noto formalmente come alcol metilico) è una delle sostanze chimiche industriali maggiormente utilizzate e risulta necessario per innumerevoli applicazioni produttive. Questo alcole è inoltre un carburante a combustione pulita e viene spesso impiegato come additivo per i combustibili fossili convenzionali, oppure al fine di sostituire integralmente uno di tali carburanti. Ciononostante, il metanolo viene fabbricato mediante l’impiego di materie prime e fonti energetiche a base di combustibili fossili, per cui la sua produzione determina emissioni considerevoli di gas serra, che sono soggette ad ambiziose normative a livello comunitario. Per poterle rispettare, l’industria deve effettuare una transizione verso la produzione rinnovabile. Il progetto Circlenergy, finanziato dall’UE, ha sviluppato un processo di fabbricazione del metanolo che si basa su materiali e fonti di energia rinnovabili. Circlenergy è la continuazione di un progetto omonimo precedente finanziato dall’UE nell’ambito della fase 2 dello strumento PMI. Questo nuovo progetto ha perfezionato il processo sviluppato dal team precedente ampliandolo, incrementandone la flessibilità e preparandolo per la commercializzazione.
Catturare CO2 e idrogeno
Il principale processo proprietario di Circlenergy si chiama Emissions-to-Liquids (che letteralmente significa dalle emissioni ai liquidi). «Questo processo ha bisogno della CO2 come materia prima, catturata da varie fonti di combustione, tra cui l’idrogeno che viene prodotto attraverso la scissione dell’acqua per mezzo dell’impiego dell’eletttricità», spiega Ómar Sigurbjörnsson, direttore del reparto vendite e marketing presso l’azienda Carbon Recycling International. «Questi gas vengono combinati, compressi e messi a contatto con un catalizzatore a temperature e pressioni elevate allo scopo di originare una miscela liquida di metanolo e acqua. Quest’ultima viene quindi estratta mediante distillazione grazie all’impiego del calore, realizzando in tal modo il prodotto finale: metanolo puro.» L’acqua può essere riutilizzata per altri scopi. Il metanolo così prodotto (chiamato e-methanol, o metanolo ecologico) è identico a livello chimico alla sua controparte tradizionale ed è in grado di assolvere le stesse finalità. Ciononostante, il metodo di Circlenergy utilizza CO2 di scarto che altrimenti penetrerebbe nell’atmosfera.
Usare elettricità verde
Il processo si avvale di 10-11 Mwh di elettricità per ogni tonnellata di metanolo prodotto, una domanda che soddisfa impiegando elettricità generata in varie modalità rinnovabili, tra cui l’energia solare e quella eolica. Queste fonti sono più efficienti del carbone a livello termico e il loro utilizzo riduce ulteriormente l’impronta di carbonio del metanolo ecologico. Nel 2019, all’inizio del progetto, il processo era giunto al livello 7 di maturità tecnologica (TRL 7), parallelamente alla dimostrazione di un sistema prototipo in un ambiente operativo. Nel corso del progetto i ricercatori hanno quindi portato la tecnologia al TRL 8, il che garantisce che il sistema è completo e qualificato. Il gruppo è ora pronto a progredire verso la fase finale. Il team di Circlenergy prevede di costruire un impianto su scala reale in Norvegia, dando l’avvio alla sua costruzione nel 2022. La struttura sarà il più grande impianto per la produzione di carburanti sintetici al mondo a impiegare energia rinnovabile ed emissioni di carbonio di scarto. «L’impianto catturerà all’incirca 150 000 tonnellate di CO2 all’anno», aggiunge Sigurbjörnsson, «la stessa quantità che si potrebbe raggiungere eliminando dalla circolazione 56 000 automobili alimentate da combustibili fossili». L’impianto produrrà inoltre 100 000 tonnellate annue di metanolo ecologico e genererà il proprio idrogeno avvalendosi di elettricità prodotta in modo rinnovabile. Considerando che è in programma la costruzione di due ulteriori impianti in Cina, il team si aspetta che entro il 2024 la tecnologia sviluppata verrà utilizzata per produrre un totale di 500 000 tonnellate di metanolo all’anno a partire da emissioni di CO2 riciclate. I nuovi impianti fabbricheranno il metanolo in modo sostenibile, avvalendosi inoltre di carbonio di scarto che altrimenti penetrerebbe all’interno dell’atmosfera. Questo processo di produzione consentirà di ridurre notevolmente le emissioni di gas a effetto serra.
Parole chiave
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