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Rinnovabili: le innovazioni tecnologiche per produrre energia sostenibile da biomasse

Ne discutono a Venezia oltre 160 esperti da tutto il mondo

Utilizzeremo termiti, funghi e batteri per ricavare cosmetici e mangimi animali dagli scarti vegetali. Controlleremo il livello di raccolta degli oli usati con sensori alimentati da pannelli fotovoltaici. Smaltiremo le montature in bioplastica degli occhiali con la digestione anaerobica. Si tratta di innovazioni nel campo della gestione dei rifiuti, particolarmente da biomasse, che sono destinate a cambiare i sistemi di recupero e riciclo e soprattutto a fornire nuovi materiali e nuove fonti di energia rinnovabile.

Vengono presentate, assieme a numerose altre nuove tecnologie e sistemi, al VENICE 2022, il nono Simposio Internazionale sull’energia dai rifiuti e dalle biomasse, evento organizzato dall’International Waste Working Group (IWWG) e promosso da vari enti, tra cui l’Environmental Protection Agency (EPA) degli Stati Uniti e la Swedish Bioenergy Association. 

Il meeting si svolge dal 21 al 22 novembre 2022 all’Hotel Monaco e Grand Canal di Venezia e vede la partecipazione di 250 scienziati provenienti da 44 diversi Paesi (tra essi ben 20 Coreani). Oltre a Raffaello Cossu, docente all’Università di Padova e ispiratore dell’appuntamento giunto alla sua nona edizione, saranno presenti esperti da tutto il mondo, come Thomas Astrup (Technical University, Danimarca), Dezhen Chen (Università di Tongji, Cina), William Clarke (Università del Queensland, Australia); Michael Nelles (Università di Rostock, Germania), Rainer Stegmann (Università di Amburgo, Germania), Jianhua Yan (Università di Zhejiang, Cina). 

L’obiettivo del Simposio internazionale, che è patrocinato dal Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza energetica e dalla Regione Veneto, è quello di offrire una vasta panoramica delle tecnologie che si stanno sviluppando nelle Università e nei centri di ricerca di tutto il mondo e della loro sostenibilità ambientale.

Verranno quindi presentati, in oltre 160 interventi, le soluzioni migliori per affrontare i processi biologici di conversione energetica e i rischi legati al “waste to energy”, così come le opzioni migliori per scegliere fra trattamenti energetici o fisici nella gestione dei rifiuti, le ultime tecnologie per la digestione anaerobica di materiali di origine organica e la produzione di bioidrogeno da residui agricoli.

“Un trattamento dei rifiuti avanzato dal punto di vista ambientale, sanitario e in un’ottica di economia circolare è un tema sempre di più al centro dell’attenzione”, spiega Raffaello Cossu, professore di Ingegneria sanitaria e ambientale all’università di Padova e organizzatore dell’evento.

“La COp27 che si è appena conclusa a Sharm el Sheikh ha sottolineato l’urgenza di una transizione ecologica che faccia perno sull’uso intelligente dell’energia e dei materiali che impieghiamo nella nostra vita quotidiana. VENICE 2022 darà un contributo in questa direzione grazie al supporto delle oltre 160 ricerche e sperimentazioni scientifiche che saranno presentate. Il nostro obiettivo è evidenziare le innovazioni e promuovere la discussione sull’affidabilità dei processi, la loro applicazione su larga scala, i potenziali impatti sull’ambiente e sulla salute, il consenso dei cittadini”.

Nella lista delle innovazioni tecnologiche di cui si discute nel simposio internazionale, ci sono attività già in corso, come la produzione di  biometano nella regione francese dell’Occitania. Gli autori hanno stimato che la produzione di biometano, ottenuto sottoponendo a digestione anaerobica e gassificazione gli scarti di attività agricole e zootecniche, risulti superiore di 3-7 volte alla domanda di metano nella regione.

Considerazioni simili possono essere fatte per altre aree europee e mondiali. Oltre a garantire autonomia energetica, la combustione del biometano non comporta un aumento netto delle emissioni di gas serra in atmosfera e andrebbe a sostituire l’utilizzo di combustibili fossili, analogamente a quanto è possibile ottenere producendo bioidrogeno da scarti agricoli e zootecnici (altro caso analizzato a VENICE 2022). Il limite per ora è il costo del processo, ancora alto.

Lo studio sulle bioraffinerie di seconda generazione ha messo invece a fuoco la possibilità di riutilizzare uno degli elementi più difficili da riciclare usando materiali di origine vegetali: la lignina. Sono state sviluppate diverse strategie complementari per convertire queste materie prime in biomolecole funzionali utili per gli imballaggi, i cosmetici, i mangimi e i prodotti chimici.

Una di queste prevede l’impiego di termiti selezionate, funghi o enzimi batterici che utilizzano le materie prime rispettivamente come fonte di carbonio o come substrato. Queste bioraffinerie producono anche monomeri utilizzabili per creare farmaci e cosmetici.

Infine ci sono gli sviluppi dei biofuel per gli aerei. Negli Stati Uniti i combustibili fossili (petrolio, carbone, gas naturale) rappresentano l’81% dell’energia totale consumata e quasi il 100% di quella impiegata nei trasporti. All’interno di questo settore, il trasporto aereo è responsabile attualmente del 4% del totale delle emissioni di gas serra a livello europeo.

La ricerca si sta concentrando anche sulla selezione di microorganismi in grado di metabolizzare zuccheri e intermedi derivati dalla lignina (una componente delle biomasse vegetali) e produrre biocarburanti che possano sostituire i combustibili fossili per l’aviazione.

“L’attuale scenario internazionale ha drammaticamente acceso i riflettori dell’attualità sulla dipendenza energetica dell’intero sistema Paese”, afferma il Presidente della Regione Veneto Luca Zaia nel messaggio inviato al Symposium.” Le conseguenze del caro bolletta, oltre a colpire direttamente il tessuto sociale, rischiano di abbattere la loro scure sul comparto economico, già gravato dalle conseguenze della pandemia.

La crisi, tuttavia, può fungere da volano e stimolo per approntare tutta una serie di progettualità, siano esse di medio quanto di lungo corso, per la non più procrastinabile tematica della diversificazione nell’approvvigionamento delle fonti energetiche. La filiera dei rifiuti e delle biomasse, al netto del potenziamento dei processi di riciclo indispensabili se declinati nell’ottica della sostenibilità ambientale, può fornire un ventaglio di risposte, proposte e iniziative che, oggi più che mai, è doveroso soppesare e sviluppare anche promuovendo tutte quelle tecnologie utili a sfruttare al meglio questo potenziale inespresso”.