Nuovi biocarburanti e bio-lubrificanti dagli scarti: la ricetta NextChem

La società del Gruppo Maire Tecnimont dedicata alla Transizione Energetica segna un nuovo passo avanti nell’economia circolare e nella chimica verde. E lo fa con due innovative tecnologie per trasformare gli oli e i grassi di scarto in prodotti di valore

nuovi biocarburanti
Impianto di produzione di renewable diesel; credits: EKAE, Kansas

(Rinnovabili.it) – Nuovi biocarburanti e bio-lubrificanti prodotti da rifiuti, per permettere al mondo dei trasporti di unire la ricerca di sostenibilità ad un approccio più circolare. Questo uno degli obiettivi che sta perseguendo NextChem, società del Gruppo Maire Tecnimont. 

L’azienda è nata per gestire le iniziative tecnologiche della casa madre nel campo della transizione energetica. E uno dei settori chiave della transizione è proprio quello dei trasporti. Oggi sappiamo che il comparto, perlomeno in Europa, utilizza una quota di energia proveniente da fonti rinnovabili dell’8 per cento (dato Eurostat 2018) nel 2018. Valore in costante crescita, ma ancora troppo contenuto per essere di reale aiuto alla decarbonizzazione UE. Di contro, però, il potenziale da sfruttare è enorme, e non solo nel mercato europeo. Una risposta in questo senso è oggi rappresentata da un’innovativa soluzione per la produzione di nuovi biocarburanti, votata fortemente all’economia circolare. Parliamo della tecnologia per la produzione del diesel rinnovabile (o HVO) messa a punto da Saola Energy, con cui NextChem ha siglato recentemente un accordo di licenza in esclusiva worldwide.

Nuovi biocarburanti: la differenza tra biodiesel e diesel rinnovabile

La soluzione brevettata Saola Energy permette di trasformare oli vegetali e grassi di scarto in Diesel Rinnovabile o, più precisamente, in  HVO – Hydrotreated Vegetable Oil

Di cosa si tratta? Di un combustibile sintetico “drop-in”, ovvero compatibile con motori e infrastrutture esistenti in tutto il mondo, essendo chimicamente indistinguibile dal diesel d’origine fossile. 

Il campo d’azione è quello dei biocombustibili avanzati ma, in questo caso, a fare la differenza non è solo la materia prima seconda impiegata ma anche la tecnologia produttiva. 

A differenza del tradizionale biodiesel (Fatty Acid Methyl Ester-FAME) prodotto da esterificazione, il Diesel Rinnovabile richiede un processo chiamato idrogenazione. In questo caso i grassi e gli oli vengono raffinati attraverso un trattamento con l’idrogeno, previa rimozione di tutte le impurità, l’acqua e i sali. Il trattamento e la successiva isomerizzazione producono un mix di gas e liquidi. I primi vengono rimossi estraendo dalla miscela l’idrogeno per riciclarlo nuovamente nel processo. Il secondo è invece distillato per poter separare il Diesel Rinnovabile.

Dal punto di vista ecologico il prodotto finale offre diversi vantaggi. Primo fra tutti una qualità di combustione superiore rispetto al biodiesel tradizionale, che può comportare un miglioramento nelle prestazioni del veicolo. Non solo. Al contrario del FAME, il Diesel Rinnovabile non è soggetto ai limiti di miscelazione, soddisfa le norme ASTM D975 ed EN 590 per gli oli combustibili e offre una riduzione di oltre il 75% delle emissioni (sul ciclo di vita) rispetto al carburante di origine petrolifera.

impianto diesel rinnovabile
Schema dell’impianto di produzione di Renewable Diesel (HVO) con tecnologia licenziata da NextChem

Una produzione modulare e integrabile

L’approccio modulare e la perfetta integrabilità costituiscono i veri caratteri distintivi della tecnologia produttiva NextChem-Saola Energy. Il sistema è in grado di processare una vasta gamma di materie prime e può facilmente essere adattato a impianti pre-esistenti o creare strutture indipendenti. Si parte da una produzione base di 10 milioni di galloni l’anno (circa 30.000 tonnellate/anno) per poi ampliare il sistema a seconda delle esigenze. Ad esempio, spiega l’azienda, la tecnologia può essere integrata a impianti di produzione di etanolo per trasformare gli scarti grassi in nuovi biocarburanti ad alta qualità, diversificando in questo modo il business.

Come parte dell’intesa firmata con Saola, NextChem sarà licenziataria della tecnologia a livello internazionale, fornendo ai clienti servizi di ingegneria, approvvigionamento, costruzione e formazione.

Dai carburanti rinnovabili ai bio-lubrificanti

Lo stesso approccio verde e circolare che contraddistingue l’HVO ha contaminato anche la chimica dei lubrificanti per il settore del trasporto e dell’industria meccanica. Anche in questo caso, infatti, il punto di partenza sono gli scarti, trasformati stavolta in acido oleico. Sotto forma di trigliceride, quest’acido è un componente importante dei grassi animali ed il costituente più abbondante della maggior parte degli oli vegetali. Ma soprattutto costituisce un intermedio fondamentale nella produzione di bio lubrificanti, lubrificanti “verdi”, caratterizzati da un alta biodegradabilità e biocompatibilità. Al contrario dei prodotti di origine fossile non costituiscono un rischio per l’ambiente e generalmente possono sostituire i derivati del petrolio senza richiedere particolari modifiche di impianto.

Oltre a contribuire alla riduzione dell’impronta di carbonio in quanto di origine non fossile, hanno performance chimico-fisiche distintive rispetto ai lubrificanti tradizionali, che ne favoriscono una alta diffusione. Il loro utilizzo è consigliato soprattutto nel settore del trasporto navale, grazie al basso impatto ambientale alla capacità di degradarsi velocemente. Inoltre il loro basso punto di congelamento li rende adatti per applicazioni critiche a basse e bassisime temperature di utilizzo nei circuiti oleodinamici. 

In Italia la tecnologia produttiva ha già trovato casa grazie all’accordo stretto tra NextChem e So.G.I.S., società attiva nel  settore oleochimico da fonti rinnovabili. L’intensa concerne la fornitura di servizi di ingegneria e di procurement di apparecchiature da parte della controllata di Marie Tecnimont per a realizzazione di un impianto produttivo nel Comune di Sospiro, in provincia di Cremona. Nel dettaglio la centrale sintetizza acido oleico a partire da grassi residui, con una capacità di 60 tonnellate/giorno.

Credits: NextChem

Diesel Rinnovabile e bio-lubrificanti, mercati pronti a ingranare la quinta

Le recenti norme sui combustibili di Unione Europea, Canada e Stati Uniti sono uno dei fattori determinanti per lo sviluppo del mercato dei nuovi biocarburanti. Mercato che nel giro di appena dieci anni dovrebbe quadruplicare le proprie dimensioni. Secondo un report della Emerging Markets, grazie ai nuovi standard, la produzione globale di diesel rinnovabile passerà dalle 4,8 milioni di tonnellate l’anno del 2019 ai 19,7 milioni di tonnellate entro il 2030. 

Questa rapida espansione della produzione di diesel rinnovabile è guidata da un’impressionante crescita del mercato derivante dagli standard dei combustibili a basso tenore di carbonio in California , Oregon, Washington e British Columbia in Nord America, e da un’enorme domanda repressa di carburanti per aviazione sostenibili negli Stati Uniti, nell’UE e in Canada. Per la domanda si prevede invece un aumento del15 per cento l’anno tra il 2020 e il 2030.

I numeri appaiono più che positivi anche per il settore dei lubrificanti “bio”. Gli esperti stimano un mercato in continua crescita ad un tasso annuo del 6,9 per cento, che porterebbe al raggiungimento di un valore di 3,6 miliardi di dollari entro il 2025, a livello mondiale.

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