Produzione di paraffina dalla luce solare
Il progetto di ricerca SOLAR-JET, finanziato dall'UE, è riuscito a produrre paraffina "solare" sintetizzata. L'intero processo di produzione del carburante rinnovabile a partire da luce solare, acqua e anidride carbonica (CO2) è stato completato con successo per la prima volta. Questo processo di produzione ha anche il potenziale per essere utilizzato per produrre in modo sostenibile altri tipi di carburante come il diesel, la benzina o l'idrogeno puro.
Diverse rinomate installazioni scientifiche, dalla ricerca accademica a quella industriale (ETH di Zurigo, Bauhaus Luftfahrt, Centro Aerospaziale Tedesco, ARTTIC e Shell Global Solutions) hanno studiato un percorso di produzione termochimica che utilizza l'energia solare concentrata. L'innovativa tecnologia del reattore solare consente di produrre idrocarburi liquidi come carburanti sostenibili per la mobilità e i trasporti.
"Le crescenti sfide in termini di protezione dell'ambiente e di sicurezza degli approvvigionamenti spingono il settore dell'aviazione a ricercare alternative al carburante convenzionale. Dovrebbe essere possibile utilizzare questa soluzione come 'drop-in' nelle infrastrutture esistenti", afferma il dottor Andreas Sizmann, coordinatore del progetto presso Bauhaus Luftfahrt. "Con la prima prova pratica del concetto di produzione di paraffina 'solare', il progetto SOLAR-JET sta compiendo un passo importante verso un'alternativa di carburante veramente sostenibile con risorse virtualmente illimitate".
Il progetto SOLAR-JET ha sviluppato un processo innovativo in cui la luce solare concentrata produce CO2e acqua in un cosiddetto gas di sintesi. Ciò avviene tramite una reazione redox di ossidi metallici ad alte temperature. Il gas di sintesi, una miscela di idrogeno e monossido di carbonio, viene poi convertito in paraffina utilizzando il processo Fischer-Tropsch già affermato sul mercato.
"La tecnologia del reattore solare consente un migliore trasferimento di calore radiante e un processo di reazione più rapido. Entrambi sono fondamentali per l'efficienza della conversione dell'energia solare in carburante", spiega il professore Aldo Steinfeld, titolare della cattedra di Fonti energetiche rinnovabili e responsabile del gruppo di ricerca sui reattori solari dell'ETH di Zurigo.
Mentre la reazione redox guidata dall'energia solare è ancora nelle prime fasi di sviluppo, la trasformazione del gas di sintesi in carburante è già utilizzata su scala globale da aziende come Shell. La combinazione di questi due processi consente una fornitura sicura e sostenibile di carburante rinnovabile per l'aviazione e altri modi di trasporto a lungo termine. La paraffina prodotta con il processo Fischer-Tropsch è già certificata per l'uso nell'aviazione.
"L'uso della luce solare concentrata rappresenta una nuova via di produzione potenzialmente molto interessante per i carburanti a base di idrocarburi liquidi", aggiunge il professore Hans Geerlings di Shell. "Sebbene le singole fasi del processo siano già state realizzate su varie scale, in precedenza non si era mai tentato di integrare tutti i componenti in un sistema completo. Siamo quindi ansiosi di collaborare con i partner del progetto per far progredire ulteriormente la ricerca e lo sviluppo di questa tecnologia emergente nella prossima fase del progetto."
Il progetto SOLAR-JET (Solar chemical reactor demonstration and Optimisation for Long-term Availability of Renewable JET fuel) è stato lanciato nel giugno 2011 ed è finanziato dall'Unione europea per un periodo di quattro anni nell'ambito del 7° Programma quadro di ricerca europeo. Nella prima fase è stata dimostrata la fattibilità tecnica della produzione di carburante per aerei dalla luce solare. Nella prossima fase del progetto, i partner mireranno a ottimizzare ulteriormente il reattore solare e a studiare il potenziale tecnico ed economico per l'implementazione su scala industriale. I risultati di ricerca del progetto SOLAR-JET contribuiranno in modo significativo a garantire la posizione di leadership dell'Europa nella ricerca, nell'innovazione e nella produzione di carburante sostenibile dall'energia solare concentrata.