Ricerca sui combustibili solari
Gli scienziati dell’ETH di Zurigo, il più prestigioso politecnico della Svizzera, hanno costruito un impianto in grado di produrre combustibili solari liquidi a emissioni zero.
In un articolo pubblicato sulla rivista scientifica “Nature”, ricercatori di Zurigo e Potsdam descrivono come funziona questo nuovo reattore solare.
Il prossimo obiettivo sarà portare la produzione di “cherosene solare” su scala industriale e raggiungere la competitività.
I combustibili liquidi a emissioni zero sono fondamentali per rendere sostenibili i trasporti aerei e marittimi.
Questi combustibili liquidi rilasciano la stessa quantità di CO2 di quella che viene estratta dall’aria per la loro produzione.
La CO2 e l’acqua vengono estratte direttamente dall’aria e suddivise utilizzando l’energia solare.
Questo processo produce syngas, una miscela di idrogeno e monossido di carbonio, che viene poi trasformato in cherosene, metanolo o altri idrocarburi.
Negli ultimi due anni un team di ricercatori guidato da Aldo Steinfeld, professore di Fonti di energia rinnovabile all’ETH di Zurigo, ha gestito la mini raffineria solare sul tetto dell’edificio del laboratorio di macchine dell’ETH a Zurigo.
Copyright ETH Zürich / Alessandro Della Bella
“Questo impianto dimostra con successo la fattibilità tecnica dell’intero processo termochimico per convertire la luce solare e l’aria in combustibili drop-in. Il sistema funziona stabilmente in condizioni solari reali e fornisce una piattaforma unica per ulteriori ricerche e sviluppi”, afferma Steinfeld.
La tecnologia è ora sufficientemente matura per l’uso in applicazioni industriali.
Il deserto offre condizioni ideali
Le analisi dell’intero processo mostrano che il carburante costerebbe da 1,20 a 2 euro al litro se fosse prodotto su scala industriale.
Le regioni desertiche con elevate risorse solari sono particolarmente adatte come siti di produzione.
“A differenza dei biocarburanti, il cui potenziale è limitato a causa della scarsità di terreni agricoli, questa tecnologia ci consente di soddisfare la domanda globale di carburante per aerei utilizzando meno dell’uno per cento delle terre aride del mondo e non sarebbe in concorrenza con la produzione di cibo o bestiame. feed”, spiega Johan Lilliestam, leader del gruppo di ricerca presso lo IASS e professore di politica energetica all’Università di Potsdam. Se i materiali utilizzati per costruire gli impianti di produzione, come il vetro e l’acciaio, sono fabbricati utilizzando energie rinnovabili e metodi a emissioni zero, le emissioni possono essere ulteriormente ridotte fino a sfiorare lo zero.
Sono necessarie politiche di supporto
Tuttavia, dati gli elevati costi di investimento iniziali, i combustibili solari avranno bisogno di sostegno politico per garantire il loro ingresso nel mercato. “Gli attuali strumenti di sostegno dell’Unione europea – scambio di quote di emissione e compensazione – non sono sufficienti per stimolare la domanda del mercato di combustibili solari. In considerazione di ciò, proponiamo l’adozione di un sistema europeo di quote specifiche per la tecnologia per il carburante per aerei. Ciò richiederebbe alle compagnie aeree di acquisire una quota specifica del loro carburante da fonti solari”, spiega Lilliestam.
Gli autori dello studio raccomandano una quota dello 0,1 percento nella prima fase di adozione del mercato, quando il prezzo del “cherosene solare” sarà alto e le capacità di produzione basse. Ciò avrebbe un impatto minimo sul costo del volo, ma promuoverebbe la costruzione di impianti di produzione e avvierebbe una curva di apprendimento che potrebbe portare a miglioramenti tecnologici e prezzi più bassi. La quota potrebbe quindi essere aumentata gradualmente fino a quando il cherosene solare non raggiungerà una svolta sul mercato senza ulteriori misure di sostegno.
