Verso l’obiettivo climatico con il carburante solare

Se prodotti in modo sostenibile, anche i carburanti sintetici favoriscono la transizione della mobilità all’energia rinnovabile e il raggiungimento degli obiettivi climatici.

Anche i camion alimentati a CNG o LNG, che sono praticamente neutrali in termini di CO₂ grazie al biogas nel serbatoio, sono tra i clienti dei carburanti sintetici prodotti dal dimostratore di mobilità dell'Empa «Move». Fonte: Empa Con il dimostratore della mobilità “Move”, i ricercatori dell’Empa studiano la produzione di metano sintetico sul piano energetico, tecnico ed economico nell’ambito di un progetto con un potenziale globale. Difatti le analisi della mobilità dimostrano che solo una piccola parte di tutti i veicoli è responsabile della maggioranza dei chilometri percorsi. Ciò riguarda soprattutto il traffico dei mezzi pesanti che frequentemente coprono lunghi percorsi per trasportare le merci in tutta Europa. Continuando a percorrere questa moltitudine di chilometri con l’energia fossile, difficilmente sarà possibile ridurre sufficientemente le emissioni di CO₂ della circolazione stradale. Proprio come il biogas, anche i carburanti sintetici forniscono un contributo significativo alla decarbonizzazione. Con l’elettromobilità, la mobilità a idrogeno e i carburanti sintetici, il dimostratore di mobilità dell’Empa “Move” studia tre percorsi tecnologici per la riduzione del CO₂ nella circolazione stradale, in vista di un sistema energetico in rapido cambiamento. «Tutti questi concetti hanno vantaggi e svantaggi sul piano energetico, operativo ed economico. Per attuarli correttamente è necessaria una comprensione approfondita del sistema nel suo complesso», spiega Christian Bach, responsabile della divisione Sistemi di propulsione per veicoli dell’Empa. «Insieme ai partner di “Move”, stiamo sviluppando una conoscenza con risvolti applicativi in proposito». Christian Bach spiega come funziona il dimostratore di mobilità "Move". Fonte: : Empa L’ultimo progetto è imperniato sulla produzione di metano sintetico partendo dall’idrogeno e dal CO₂. È la cosiddetta metanazione. Tali carburanti prodotti artificialmente con energia rinnovabile, chiamati synfuel o syngas, possono essere trasportati attraverso la rete convenzionale e resi disponibili con l’infrastruttura esistente, il che è interessante sia per la Svizzera sia a livello globale perché apre un enorme potenziale per l’energia rinnovabile. Il processo chimico di base della metanazione è conosciuto da oltre 100 anni come reazione di Sabatier. Nell’ambito di “Move” sarà impiegato un processo ulteriormente sviluppato dall’Empa: la cosiddetta metanazione ad assorbimento potenziato. I ricercatori dell’Empa confidano in una semplificazione della gestione di processo, in una maggiore efficienza e in una migliore idoneità per l’impiego dinamico. Il processo di metanazione monostadio di “Move” non prevede la separazione dell’idrogeno nel gas prodotto. L’idea alla base è l’adsorbimento dell’acqua di reazione durante il processo di metanazione su un catalizzatore poroso. Questa rimozione continua dell’acqua sposta l’equilibrio di reazione verso una resa di metano quasi del 100%. «Il prodotto gassoso può dunque essere immesso nella rete del gas senza un’ulteriore purificazione e utilizzato per il rifornimento dei veicoli a CNG, per esempio», spiega Bach. Mit der Elektromobilität, der Wasserstoffmobilität und synthetischen Treibstoffen werden im Mobilitätsdemonstrator drei technologische Pfade zur CO₂-Reduktion untersuche. Quelle: Empa Il CO₂ per la metanazione così come l’acqua per la produzione di idrogeno vengono estratti dall’atmosfera direttamente sul posto mediante un collettore di CO₂ di Climeworks, l’azienda spin-off dell’ETH. I ricercatori dell’Empa individuano un ulteriore potenziale di ottimizzazione nel fabbisogno di calore per il desorbimento del CO₂. «La generazione di idrogeno così come la metanazione generano costantemente calore residuo», afferma Bach. «Grazie a un’abile gestione del calore intendiamo coprire quanto più possibile il fabbisogno di calore del collettore di CO₂ con questo calore residuo». Oltre alle nuove conoscenze acquisite sugli aspetti tecnici ed energetici, il progetto mira anche a chiarire la convenienza economica del metano sintetico. «Per garantire una prospettiva a tutto tondo, il consorzio del progetto è composto da partner che coprono l’intera catena del valore, dai ricercatori dell’Empa ai fornitori di energia, ai gestori delle stazioni di rifornimento e delle flotte di veicoli fino ai partner industriali nei settori della tecnologia e degli impianti», spiega Brigitte Buchmann, membro della direzione dell’Empa e responsabile strategica di “Move”. Per questo il progetto è sostenuto anche dal Cantone di Zurigo, dal Consiglio dell’ETH così come da Avenergy Suisse, Migros, Lidl Schweiz, Glattwerk, Armasuisse e Swisspower. (pd/jas, 11 giugno 2021)