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Combustibili sostenibili gassosi: un processo per produrli da rifiuti

Ricercatori dell’ENEA hanno sviluppato e brevettato un nuovo processo per produrre combustibili sostenibili gassosi come idrogeno e metano da rifiuti solidi urbani, plastiche non riciclabili e biomasse con un sistema relativamente semplice e di elevata efficienza.

Produrre combustibili gassosi come idrogeno e metano da rifiuti solidi urbani, plastiche non riciclabili e biomasse, senza emissioni inquinanti e con l’utilizzo di energia rinnovabile.

È quanto permette il nuovo processo brevettato da ricercatori ENEA dei Dipartimenti Tecnologie Energetiche e Fonti Rinnovabili e Fusione e Tecnologie per la Sicurezza Nucleare.

L’invenzione industriale che è stata sviluppata vuole affrontare diverse problematiche di grande attualità nella transizione ecologica: decarbonizzazione del sistema energetico; sfruttamento delle fonti rinnovabili; produzione di combustibili “verdi”; gestione dei rifiuti nel rispetto dell’ambiente.

Il nostro obiettivo è quello di produrre combustibili puliti come l’idrogeno o miscele idrogeno/metano partendo da materiali a base carboniosa di basso valore, attraverso un processo che utilizza energia rinnovabile e che non emette sostanze inquinanti nell’ambiente – ha spiegato Alberto Giacona, Ricercatore ENEA  e inventore del brevetto insieme ai colleghi Silvano Tosti, Giampaolo Caputo e Alfonso PozioSi tratta quindi di una via puramente termochimica per la produzione di idrogeno e al tempo stesso per la valorizzazione energetica dei rifiuti”.

A differenza dei comuni processi di gassificazione e combustione, il processo si basa su un’operazione di “idrogassificazione” che consiste nel trattare il rifiuto grezzo (anche umido) con idrogeno. Il trattamento richiederà pertanto la somministrazione d’idrogeno. Tale idrogeno è generato all’interno dello stesso processo (steam reforming) di nuova generazione alimentato mediante energie rinnovabili e senza combustione, quindi ad “emissioni zero”.

Di fatto, l’idrogassificazione permette di convertire il rifiuto in metano, utilizzando idrogeno – ha proseguito Giaconia – Il metano viene poi trattato in un processo sostenuto con calore proveniente da fonti rinnovabili”.

Schema semplificato del processo (Fonte: Enea)

Si ottengono quindi i seguenti prodotti:
CO2 in forma concentrata che, a differenza di quella ottenuta dai normali processi di combustione, è facilmente separabile per essere eventualmente trasportata e riutilizzata;

Idrogeno (H2), parte del quale andrà ad alimentare (come reagente) il processo di idrogassificazione, mentre eventuali eccessi rappresenteranno il combustibile pulito generato dal processo, che potrebbe essere immesso in un mercato emergente fortemente promosso dal PNRR, come ad esempio il settore della mobilità sostenibile e dell’industria.

Va evidenziato che lo stesso impianto potrà essere utilizzato sia nel caso in cui la produzione venga indirizzata al solo idrogeno che in quello di produzione esclusiva di metano. È anche possibile ottenere miscele metano/idrogeno a composizione controllata.

Dal bilancio energetico si può ricavare che l’energia immagazzinata nei combustibili gassosi prodotti (in termini di potere calorifico dell’idrogeno e/o metano) è superiore a quella del Combustibile da Rifiuto (CDR) ottenibile dallo stesso rifiuto grezzo. Tale guadagno energetico immagazzinato nel combustibile deriva da fonti rinnovabili (ad es. energia solare). In conclusione, quindi, il processo permette di valorizzare i rifiuti fino al punto di ottenere combustibili “green” e al tempo stesso vettori di energie rinnovabili.

Possiamo prevedere che il processo sia vantaggioso anche a livello economico perché utilizziamo un rifiuto per ottenere un combustibile commerciale – ha concluso il ricercatore – Basti pensare a quanto un Comune come quello di Roma debba oggi pagare per esportare rifiuti che invece potrebbero essere valorizzati. La trasformazione inoltre prevede l’immagazzinamento di energia rinnovabile con un sistema relativamente semplice e con elevata efficienza”.

 

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