In un futuro sempre più vicino si utilizzeranno solo carburanti ecologici, prodotti da scarti agricoli o da insetti: solo così, attraverso l’economia circolare, si potrà combinare progresso con ambiente e sopravvivenza
Non è fantascienza perché già ci sono applicazioni e sperimentazioni avanzate di produzione di carburanti ecologici, da parte del Cnr e del Centro Enea di Casaccia, che utilizzano materiale biologico – soprattutto scarti in decomposizione.
Cnr: dagli scarti agricoli si ottengono carburanti ecologici
Lo studio condotto dai ricercatori dell’Istituto di chimica dei composti organometallici del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iccom) pubblicato su Nature Energy, dimostra che è possibile usare materiali fotocatalitici per trasformare biomasse derivate da residui agricoli e forestali in carburanti ecologici utilizzabili dagli aereomobili.
Il combustibile così ottenuto presenta un minor impatto ambientale perché non utilizza carbonio fossile ma quello riciclabile ottenuto dalle biomasse, prodotti di scarto che costituiscono la più grande fonte di carbonio in natura (circa 120 miliardi di tonnellate di materia secca per anno) e potrà aiutare a rendere il trasporto aereo più sostenibile.
“Si tratta di un processo a più stadi: in un primo passaggio si scindono le molecole di partenza nelle loro componenti più piccole. Ciò può avvenire attraverso un processo di stem explotion, cioè utilizzando del vapore caldissimo che spacca le molecole, producendo un liquido che può subire successivi trattamenti.
Nel secondo passaggio, quello chiave, viene aggiunto un fotocatalizzatore. A questo punto la luce instaura una reazione chimica che dà come prodotto idrogeno e altre molecole. Queste ultime sono dei precursori del diesel, cioè composti che gli assomigliano molto. Il terzo passaggio consiste nel trasformare questi composti in diesel vero e proprio.
Noi ci siamo occupati prevalentemente di studiare il passaggio intermedio e in particolare, di comprendere la struttura dei fotocatalizzatori impiegati” spiega Paolo Fornasiero del Cnr-Iccom.
La ricerca si è valsa di una collaborazione tra Cina, Italia, Francia e Germania coinvolgendo, oltre al Cnr-Iccom anche il Dalian Institute of Chemical Physics – Accademia Cinese delle Scienze, l’Università di Trieste, il Consorzio interuniversitario nazionale per la scienza e la tecnologia dei materiali (Instm), il Sincrotrone francese Soleil e la tedesca Forschungszentrum Juelich GmbH.
Le bioraffinerie per produrre energia, nuovi materiali e compost
Un altro innovativo progetto per la produzione di carburanti ecologici è quello condotto da un team di ricercatori del Centro ENEA della Casaccia che si propongono di utilizzare insetti che si nutrono di materia organica in decomposizione per la produzione di biocarburanti avanzati, materiali innovativi biodegradabili o fertilizzanti agricoli (ammendanti).
Lo studio si propone di alimentare le larve di un insetto saprofago, un dittero conosciuto come Black Soldier Fly, con cibo di cui è ghiotto, come i fanghi di depurazione di acque reflue, letame e scarti dell’industria agro-alimentare o della gestione del verde.
Durante la crescita le larve riescono a operare la bioconversione di questi substrati organici, trasformandoli in molecole quali lipidi, proteine e polisaccaridi che possono trovare applicazione in campo energetico, cosmetico, farmaceutico e agroindustriale.
Il progetto, condotto in collaborazione con il Laboratorio di Entomologia Sanitaria dell’Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Lombardia e dell’Emilia Romagna, ha realizzato una bioraffineria di piccole dimensioni che ha ottenuto biocarburanti avanzati ma anche nuovi materiali per la chimica verde, come bioplastiche e rivestimenti biodegradabili.
Oltre alla biomassa di insetti, attraverso il processo di bioconversione si ottengono deiezioni e residui che possono avere un elevato valore agronomico se utilizzati come ammendanti per favorire la crescita delle piante in agricoltura o nel florovivaismo.
Un processo molto efficiente dato che le larve riescono a metabolizzare e ridurre in soli 15 giorni fino all’80% del volume del substrato organico.
Inoltre, alcuni studi hanno dimostrato che il microbioma dell’apparato digerente di questo insetto riesce a modificare la microflora del substrato, riducendo la carica di eventuali batteri nocivi quali Escherichia coli e Salmonella enterica, senza che le larve (o gli esemplari adulti) ne diventino portatori.
