Dalla carta al biocarburante
L’industria della pasta di cellulosa e della carta svolge un ruolo importante nell’economia europea. Non solo è responsabile di quasi un quarto della produzione mondiale, ma il settore impiega direttamente quasi 180 000 persone e contribuisce al prodotto interno lordo dell’UE per 21 miliardi di euro. Più che una potenza economica, tuttavia, le cartiere producono una materia prima che funge da alternativa sostenibile alla plastica. Tuttavia, per diventare veramente sostenibile, l’industria deve ripulire il suo processo di produzione, ed è proprio questo l’obiettivo che il progetto Pulp and Fuel, finanziato dall’UE, intende aiutare a raggiungere. «La produzione della carta comporta l’uso di sostanze chimiche e produce un flusso di rifiuti che comprende corteccia e liscivio nero, una soluzione acquosa di residui di lignina, emicellulosa e sostanze chimiche inorganiche», spiega Geert Haarlemmer, ricercatore presso il Commissariato francese per l’energia atomica e le energie alternative (CEA) e coordinatore del progetto Pulp and Fuel. In genere, questi rifiuti vengono bruciati producendo CO2, che è all’origine dei cambiamenti climatici. Sebbene una parte possa essere catturata e riutilizzata per il riscaldamento, il più finisce nell’atmosfera. «Il nostro progetto propone di sostituire il processo di combustione con uno di gassificazione, in grado di trasformare questi rifiuti in un biocarburante», aggiunge Haarlemmer.
Raggiungere il giusto equilibrio
Nel corso del progetto, i ricercatori hanno sviluppato un caso ingegneristico di base per la produzione di un gas di sintesi che può essere convertito in un biocarburante. Arrivare a questo punto si è tuttavia rivelato più difficile del previsto. «La gassificazione in acqua supercritica del liscivio nero si è rivelata piuttosto impegnativa», spiega Haarlemmer. «La tecnologia è nuova e le condizioni difficili impongono vincoli severi ai materiali.» Una delle sfide principali che il progetto ha dovuto affrontare è stata quella di trovare il giusto equilibrio tra la gassificazione in acqua supercritica e la gassificazione a secco della corteccia, un processo che utilizza tecnologie consolidate come i gassificatori a flusso trascinato e a letto fisso. «Trovare questo equilibrio è importante perché ogni tecnologia di gassificazione produce una composizione specifica del gas», osserva Haarlemmer. A scopo dimostrativo, Haarlemmer afferma che per ottenere la composizione del gas richiesta è in parte necessaria una reazione di spostamento del gas d’acqua. «L’obiettivo è quello di sviluppare ulteriormente la tecnologia di gassificazione in acqua supercritica in modo che questa reazione non sia più necessaria», spiega.
Contribuire alle capacità di produzione di biocarburanti dell’UE
Oltre a stabilire il caso ingegneristico di base per la costruzione di un impianto dimostrativo, i ricercatori hanno condotto una valutazione economica, ambientale e sociale completa della soluzione proposta. «Il nostro lavoro dimostra che le cartiere dispongono delle potenzialità di produrre biocarburanti in modo economicamente conveniente», osserva Haarlemmer. Il sistema aumenterebbe le capacità di produzione di biocarburanti dell’UE e contribuirebbe a ridurre la dipendenza dell’Europa dai combustibili fossili, una componente chiave della iniziativa REPowerEU. «Con la soluzione di Pulp and Fuel, questo settore chiave non sarà solo un importante attore economico, ma diventerà uno dei principali attori nella catena del valore della produzione di biocarburanti», conclude Haarlemmer.
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