L'Università di Sheffield accelera la decarbonizzazione voli commerciali: completato il primo report integrato sul cherosene sintetico, idoneo come SAF per l'aviazione, prodotto da un'azienda inglese
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Carburante sostenibile per aerei: dal Regno Unito un centro test all’avanguardia
Il trasporto aereo è uno dei settori più difficili da decarbonizzare. La sicurezza dei voli viene prima anche della riduzione dell’impatto inquinante, motivo per cui un’aviazione a zero emissioni si trova davanti ad un grande collo di bottiglia. La complessità e l’elevato costo dei processi di test si sommano alla tortuosità dell’approvazione normativa. Un passo avanti è stato compiuto nel Regno Unito, dove l’Università di Sheffield ha pubblicato il suo primo rapporto sulla sperimentazione di carburanti per l’aviazione sostenibile, meglio noti con l’acronimo SAF.
L’analisi, condotta presso lo Sheffield Energy Innovation Centre (EIC), rappresenta un unicum nel panorama britannico. Infatti, per la prima volta, un hub combina test fisici avanzati con un’analisi accademica di altissimo livello, offrendo ai produttori di SAF un servizio integrato che copre l’intero ciclo: dalle prime fasi di laboratorio fino alla documentazione necessaria per la validazione commerciale.
La tecnologia del Green Lizard Technologies
Il Green Lizard Technologies è la prima azienda produttrice di SAF che ha usufruito delle analisi dell’EIC, condotta su un campione di cherosene paraffinico sintetico Fischer-Tropsch (FT-SPK) prodotto dall’azienda inglese, pioniera in questo settore. “Il nostro laboratorio di prova all’avanguardia sta supportando concretamente gli sforzi per alimentare un numero sempre maggiore di voli con carburante a basse emissioni di carbonio, sia che si tratti di vacanze, brevi soggiorni o viaggi d’affari“, le considerazioni di Ehsan Alborzi, ricercatore senior presso l’EIC.
Cosa hanno fatto gli inglesi
I tecnici dell’EIC hanno verificato che il nuovo carburante SAF si comportasse in modo identico e sicuro rispetto al petrolio tradizionale usato per alimentare gli aerei. Il cherosene paraffinico sintetico Fischer-Tropsch è il nome di un processo chimico industriale che permette di prendere del gas – ottenuto da biomasse, rifiuti o CO2 catturata – e trasformarlo in un combustibile liquido. Il risultato è un idrocarburo pulito, cioè privo di zolfo e composti aromatici nocivi, che imita la struttura chimica del cherosene fossile usato dagli aerei.
Infatti, uno dei problemi cardine della transizione ad un carburante meno impattante negli aerei è l’impossibilità di usare un carburante qualsiasi, che rischierebbe di provocare una catastrofe in quota. La ASTM D7566, a cui hanno fatto riferimento i tecnici dell’EIC per l’analisi, è lo standard normativo internazionale più importante per i carburanti dell’aviazione che contengono componenti sintetici. Questa norma stabilisce le proprietà tassative che il carburante deve avere per essere definito “drop-in”, ovvero direttamente utilizzabile nei motori attuali e nelle infrastrutture aeroportuali esistenti, senza dover modificare gli aerei.
In soldoni, gli scienziati hanno preso il carburante creato da Green Lizard Technologies e lo hanno sottoposto a uno stress test chimico-fisico. Hanno verificato se parametri come il punto di congelamento (non deve congelare a -47°C ad alta quota), la densità, la viscosità, il potere calorifico e la stabilità termica rispettassero i limiti di sicurezza imposti dalla normativa internazionale.
Carburante sostenibile per aerei: test applicato dall’EIC
I tecnici analisi dell’EIC hanno usato nel loro laboratorio un sistema di cromatografia gassosa multidimensionale di ultima generazione con doppio rivelatore. Questa strumentazione d’avanguardia ha richiesto appena 1 ml di campione, per separare il carburante nei suoi singoli componenti chimici, prima di determinarne la composizione chimica e le caratteristiche complete. Grazie alla cromatografia multidimensionale con FID e MS, gli scienziati di Sheffield hanno scattato una fotografia ad altissima risoluzione del nuovo carburante, separando ed identificando ogni singola molecola del carburante sintetico. Ma il feedback non si è limitato a certificare la conformità, offrendo all’azienda produttrice una serie di linee guida strategiche per ottimizzare il prodotto e superare i successivi step regolatori.
Sostenibilità strategica per l’Europa
L’impatto di questa ricerca va ben oltre i confini del laboratorio. Infatti, l’attuale instabilità geopolitica e le crisi in Medio Oriente continuano ad essere una minaccia per catene di approvvigionamento del greggio; la capacità di generare carburanti sintetici in Europa allevierebbe la pressione sulle forniture di carburanti per aerei, garantendo una maggiore resilienza al comparto aereo. I carburanti per l’aviazione sostenibile, prodotti da fonti rinnovabili o ricavati dal riciclo dei rifiuti, garantiscono una quota considerevole di riduzione della carbon footprint rispetto al Jet-A1, il carburante standard internazionale utilizzato per l’aviazione commerciale in quasi tutto il mondo, con l’eccezione degli Stati Uniti, dove si usa una variante molto simile chiamata Jet-A.
La validazione scientifica ottenuta a Sheffield sblocca ufficialmente la fase industriale per Green Lizard Technologies. Come sottolineato dal CEO e co-fondatore, Martin Atkins, la stretta sinergia con l’Università e i finanziamenti ricevuti dal Dipartimento dei Trasporti britannico hanno permesso di completare i test sui motori a reazione e raccogliere dati insostituibili. Si tratta di metriche fondamentali per scalare la tecnologia su scala globale.
Per Hansini Rathnayake, responsabile del laboratorio presso l’Energy Innovation Center “con un numero crescente di aziende che puntano a immettere sul mercato carburanti per l’aviazione sostenibili, cresce la necessità di test e analisi affidabili e indipendenti per favorirne lo sviluppo, e noi siamo nella posizione ideale per soddisfare questa esigenza. Prevediamo che la domanda per i nostri servizi di analisi aumenterà.“
