Biofissazione della CO2, i vantaggi delle microalghe per energia e clima

Eni ha avviato a Ragusa un impianto sperimentale per la produzione di bio-oli dalle alghe verdi: 14 fotobioreattori alimentati da CO2, proveniente dai pozzi produttivi, e luce solare concentrata. Un sistema all’avanguardia per la prossima generazione di biofuel avanzati

microalghe
Credit: Eni

 

(Rinnovabili.it) – Sintetizzare carburanti sostenibili sfruttando risorse naturali e collaborando proattivamente alla riduzione dei gas serra. Sembra un’impresa impossibile ed invece è quanto sta facendo oggi in Italia il settore dei biofuel avanzati. Uno dei progetti doc in quest’ambito è rappresentato dall’impianto sperimentale di biofissazione intensificata della CO2, realizzato da Eni a Ragusa. Di cosa si tratta? Di una speciale fabbrica biologica a partire dalla coltivazione di microalghe. La filiera ha un compito ben preciso: integrare una serie competenze e business Eni sul territorio per realizzare un modello produttivo innovativo e affidabile nel settore dei biocombustibili di terza generazione o “advanced”.

In questo contesto, le alghe sono riconosciute come una delle risorse più promettenti grazie ad un rapido tasso di crescita e un più alto contenuto di olio rispetto alle colture tradizionali usate per combustibili green. Si tratta di organismi unicellulari fotosintetici e, quindi, in grado di sintetizzare gli zuccheri e l’energia necessaria alla loro vita sfruttando solamente sali minerali naturali, luce ed anidride carbonica. Queste esigua “dieta”, fatta di elementi gratuiti e onnipresenti, unitamente alla capacità di proliferare in qualsiasi contesto idrico (reflui, acqua salata, ecc.), rende le microalghe delle cellule con grandi potenzialità. 

 

Biocombustibili da microalghe: la tecnologia

 Negli ultimi decenni, le alghe hanno ricevuto un interesse crescente da parte di istituiti, industria e responsabili politici dando vita ad una serie di progetti sperimentali per testarne le potenzialità nel settore dei combustibili.

Come per qualsiasi altra fonte di biomassa, la produzione di biocarburanti algali dipende principalmente dalle specie algali selezionate e dalle loro proprietà. Il risultato più atteso è la generazione di biodiesel dalla conversione degli oli (i lipidi) di questi microrganismi. Ma tra i prodotti finali ci può essere anche il biogas – ottenuto tramite digestione anaerobica dell’intera biomassa algale o dei residui dell’estrazione lipidica – il bioetanolo e il biobutanolo – entrambi ottenuti dalla fermentazione dei carboidrati algali da parte di microbi o lieviti.

In generale il processo produttivo prevede una prima fase di coltivazione delle alghe, che può essere effettuata in sistemi aperti chiamati “stagni” o chiusi e altamente controllati, i “fotobioreattori o PBR”. In questo secondo caso è possibile manipolare dall’esterno la crescita e il consumo dell’anidride carbonica durante la fotosintesi al fine di ottimizzare la resa finale: secondo dati della stessa Unione Europea, in base alle configurazioni specifiche del fotobioreattore e del ceppo selezionato, la produttività media della biomassa nei PBR varia tra 60 e 650 g per m2 al giorno. Alla coltivazione segue quindi la fase di raccolta tramite sistemi come la centrifugazione, filtrazione o la sedimentazione per gravità, e quindi quella di estrazione dell’olio.

 

L’impianto di Ragusa

Il progetto sperimentale Eni di Biofissazione Intensificata della CO2 non è solo uno delle più avanzate iniziative per la produzione di biocarburanti da microalghe, è anche uno dei primi esempi a livello mondiale di integrazione della tecnologia con il settore upstream con l’obiettivo della decarbonizzazione. Per far crescere le sue alghe, infatti, l’impianto non utilizza l’anidride carbonica atmosferica: la CO2 che viene fissata dalla fotosintesi algale è quella separata dal gas proveniente dai pozzi del Centro Oli di Enimed.

La struttura ragusana è attiva dal 2017 ed è frutto di un’intensa attività di  ricerca multidisciplinare che per ben 10 anni ha messo assieme competenze e know-how del Centro Ricerche Eni per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara e del Centro Ricerche Eni Upstream di San Donato Milanese, delle aree di business Upstream, Downstream e della Direzione Energy Solutions.

 

La centrale è composta da 14 fotobioreattori, alti 5 metri e riempiti di acqua e microalghe. Un sistema di pannelli solari a concentrazione e fibre ottiche, posto sul tetto dell’impianto, ha il compito di convogliare la luce e di indirizzarla all’interno di questi giganteschi cilindri. Una volta ottenuto il volume di biomassa desiderato, l’acqua viene recuperata e purificata mentre la componente algale viene raccolta ed essiccata. Dalla farina dell’alga si estrae il bio-olio destinato ad alimentare le bioraffinerie Eni, al posto della carica attuale di olio di palma.

Attualmente il sistema ha una capacità nominale di 80 tonnellate di CO2 proveniente dai pozzi l’anno, per ottenere tra le 20 e le 40 tonnellate di farina, da cui si può estrarre bio-olio (in quantità interessanti, che dipendono dal ceppo algale e dalle condizioni operative utilizzate).

Il gruppo di ricerca, inoltre, sta sviluppando una tecnologia – attualmente in fase di test operativo presso il Centro Ricerche per le Energie Rinnovabili e l’Ambiente di Novara – insieme al Politecnico di Torino. Si tratta sempre della tecnologia di biofissazione CO2 con alghe, basata però su fotobioreattori multilayer che sfruttano luce artificiale. Quindi una diversa configurazione reattoristica, e luce LED in luogo di quella solare. Questi sistemi utilizzano LED con solo le lunghezze d’onda preferite dalle alghe, intensificando quindi al massimo il loro processo di crescita (minimizzando i consumi e massimizzando le produttività). In aggiunta, la tecnologia viene testata già integrata con fonti energetiche rinnovabili presenti a Novara (fotovoltaico organico flessibile, batterie a flusso…). In questo modo l’impianto è in grado di funzionare giorno e notte senza interruzioni, e di essere installato a qualsiasi latitudine, indipendentemente dalle condizioni di irraggiamento.

 

https://youtu.be/tQ75plQycCc

In collaborazione con Eni

2 Commenti

  1. Spero di non aver capito ma mi sembra che tutto serva a produrre biogas, bioetanolo o comunque combustibili.
    Per quale uso? Se verrà utilizzato nella combustione, che sia per riscaldamento, autotrazione o centrali elettriche TORNERA’ A METTERE IN CIRCOLO LA CO2.!
    Bravi. Avete capito tutto. State spendendo capitali nella direzione sbagliata.
    L’unico combustibile sostenibile (spero) è l’idrogeno. Se non vogliamo le auto elettriche quella è una alternativa. Da rendere meno costosa.
    Ma quello che mi meraviglia è che in questo sito ambientalista si dia spazio a questi greenwashing senza commentare.

  2. Marco, la tecnica più economica ed efficace per la produzione di idrogeno è quella mediante l’utilizzo degli idrocarburi e dei combustibili fossili. La tua affermazione riguardo al fatto che questo sito sia ambientalista è del tutto sbagliata, rinnovabili.it propone un modo di sviluppi economico che sia sostenibile e all’avanguardia con le ultime tecnologie. Sono d’accordo con la tua affermazione che mediante questa metodologia CO2 ritorni comunque in circolo, ma oggi bisogna tenere in considerazione il fatto di raggiungere circa le zero emissioni in atmosfera, cioè in questo caso quanta CO2 si riesce a trattare con le alghe e quanta verrà prodotta dopo dai biogas e biocarburanti.
    Demonizzare così queste ricerche a me sembra sbagliato.

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