Motore a combustione sì – ma a emissioni di CO₂ neutre

Prerequisito per il successo: know-how sui processi e analisi personalizzate di biocarburanti. (Immagine: MCH Messe Schweiz (Basel) AG)

Requisito per il successo: conoscenza dei processi e analisi personalizzate di biocarburanti. (Immagine: MCH Messe Schweiz (Basel) AG)

Verde e sostenibile e probabilmente meno basato sul petrolio: così saranno i carburanti del futuro. (Immagine: MCH Messe Schweiz (Basel) AG)

Verde e sostenibile e probabilmente meno basato sul petrolio: così saranno i carburanti del futuro. (Immagine: MCH Messe Schweiz (Basel) AG)

C'è sempre un'alternativa: dirigibile o aereo, benzina o cherosene, carburante fossile o sintetico di origine biologica. (Immagine: Ehrensberger)

I carburanti liquidi sintetici con un'impronta di CO2 vantaggiosa potrebbero superare le auto elettriche e a idrogeno.

Il motore a combustione presenta molti vantaggi: è collaudato da decenni e è diventato sempre migliore. Si adatta a diversi carburanti, come ad esempio l'E10 tipico delle stazioni di servizio con aggiunta di bioetanolo e il biodiesel per trattori e veicoli di servizio per dighe. Anche l'infrastruttura è pronta da decenni, e perché non dovrebbero essere disponibili, al posto di benzina, diesel e cherosene convenzionali, anche i loro omologhi bio?

Una serie di innovazioni rende attraenti i carburanti liquidi sintetici: ad esempio, il CO2 può essere trasformato in benzina, diesel o cherosene in un processo a quattro fasi («Power-to-X»). Per farlo, sono necessari quasi solo acqua ed energia elettrica da vento e sole. La tecnologia moderna dell'ETH Zurigo si occupa di catturare l'anidride carbonica dall'aria.

Il bio-metilico e il bio-etanolo potrebbero in futuro essere prodotti dai gas di scarto delle stalle. A volte con l'aiuto di catalizzatori ottimizzati, altre volte con batteri speciali.

Il bio-butanolo ottenuto tramite fermentazione può ora essere estratto meglio dal liquido di reazione. Fondamentali sono i nuovi MOF (framework organico-metallico), sviluppati anche da scienziati svizzeri (EPFL, Losanna).

Oltre a questi tre alcoli, il 2,5-dimetilfuran (DMF) potrebbe rappresentare un carburante liquido sintetico promettente per il futuro. Con una migliore gestione della reazione e l'uso di un catalizzatore a nanoparticelle di Pd, può essere prodotto con buona resa dalla biomassa. In termini di densità energetica, il DMF si colloca addirittura a livello della benzina a base di petrolio.

Come l'infrastruttura di distribuzione, anche le competenze di processo sono già disponibili. Tra le tecnologie moderne per la produzione di biocarburanti, si utilizzano tra l'altro processi noti come la sintesi di Fischer-Tropsch o l'idrocracking.

Inoltre, per i carburanti liquidi sintetici esiste una analisi di laboratorio consolidata. Per esempio, si rivela utile la tecnologia di sensori di fiamma recentemente ottimizzata in analisi elementare (determinazione di azoto, zolfo e del contaminante del catalizzatore cloro). Questo metodo analitico garantisce una combustione completa del campione senza formazione di fuliggine, assicurando risultati precisi anche con matrici estremamente variabili e tipiche delle materie prime.

Tutte le informazioni sulle opportunità dei biocarburanti liquidi sintetici e sui requisiti per il loro successo sono disponibili per i visitatori di quest'anno all'Ilmac di Basilea, durante un tour mirato di questa importante fiera del settore.