Il progetto della Bioraffineria è un progetto industriale basato su una materia prima, il sorgo zuccherino, che già oggi, come dimostrato, rende sostenibile la produzione di bioetanolo in Italia dal punto di vista economico, energetico, ambientale e sociale.
Oltre a questo il progetto proposto consente la ricerca e l’implementazione di molte tecnologie innovative per la produzione di Biocarburanti da materie prime di scarto . Ne elenchiamo di seguito le principali :
1) Bioetanolo da Siero di Latte
L'idea progettuale della Bioraffineria contiene già ora la proposta di una linea sperimentale per la conversione del Siero di Latte in Bioetanolo. Attualmente il Siero di Latte , a causa del suo elevato potere inquinante (COD 70.000 ppm) è considerato come “Rifiuto Speciale” e sta creando seri problemi all’Industria Casearia della Provincia di Siena e non solo . Alcune nazioni, tra cui Stati Uniti , Irlanda ed Australia, hanno già sviluppato tecnologie industriali per la conversione del Siero di Latte in Bioetanolo, tecnologie che attualmente sono però superabili da nuovi processi allo studio di vari enti di ricerca pubblici e privati. Green Engineering fin dal 1995 sta studiando il processo di conversione del Siero di Latte in Bioetanolo ed ha messo a punto, assieme al PUC ed all’Università di Siena, una ricerca pre-industriale che sarebbe possibile attuare su una linea sperimentale come quella prevista in questo progetto .
2) Biodiesel con trans-esterificazione ad Etanolo
Il futuro della produzione del Biodiesel è rappresentato dal processo di trans-esterificazione con etanolo, che renderebbe il Biodiesel prodotto completamente rinnovabile (attualmente invece il Biodiesel è rinnovabile solo al 50%) . L’integrazione in una bioraffineria che produce etanolo è strategica in quanto l’etanolo necessario per la trans-esterificazione viene prelevato direttamente dalla linea di produzione del bioetanolo e viene reimmesso in tale linea per la sua purificazione
3) Bioetanolo di Seconda Generazione (Bioetanolo da Ligno-Cellulosa)
Il bioetanolo ottenuto da fonti ligno-cellulosiche è attualmente quello più studiato da tutte le università e centri di ricerca del mondo e rappresenta la scommessa di tutti i maggiori produttori di Bioetanolo. Il motivo è semplice : la materia prima è rappresentata dallo scarto delle principali materie prime agricole (foglie, paglia, scarti delle produzioni agricole ecc... .). L’Unione Europea sta attulamente spingendo molto sulla ricerca e l’ottimizzazione di questo processo. In Italia il gruppo Mossi & Ghisolfi si sta muovendo in questa direzione da tempo, annunciando di anno in anno la prossima realizzazione di una linea pilota. Tuttavia le ricerche più interessanti in questo senso vengono condotte proprio all’interno degli impianti industriali già esistenti per la produzione di bioetanolo, dove la materia prima ligno-cellulosica è sempre presente e dove la sezione “sperimentale” è costituita esclusivamente da una unità di pre-trattamento della materia prima, che realizza la conversione della lignina e della cellulosa in zuccheri. La trasformazione degli zuccheri in bioetanolo ovviamente fa parte invece del già consolidato processo di produzione industriale. Da questo punto di vista la disponibilità di un impianto di produzione industriale di bioetanolo consente la semplice ed economica via per sperimentare ed ottimizzare il processo di conversione della lignocellulosa in etanolo (questo è esattamente ciò che fa ABENGOA, principale produttore europeo di Bioetanolo) .
4) Bioetanolo di terza Generazione (Bioetanolo da rifiuti)
Con “terza generazione” si indicano tipicamente le tecnologie che consentono la conversione in etanolo di diverse tipologie di rifiuto. La conversione avviene ad opera di microorganismi (in particolare batteri, funghi o enzimi e lieviti) che “mangiano” il rifiuto e lo convertono in etanolo. Risultati positivi si sono già ottenuti in diverse Università e nei convegni sul tema dei biocarburanti queste ricerche sono ormai quelle che risultano più interessanti, anche per la contemporanea funzione di “smaltimento” a cui ovviamente la bioraffineria consentirebbe di assolvere. Anche in questo caso la disponibilità di un impianto industriale di produzione di bioetanolo consentirebbe la facile installazione di ricerche di questo tipo. Il CETA, (presente in questo progetto come partner di Green Engineering) conduce già da tempo ricerche avanzate sulla conversione dei FORSU (Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani) in bioetanolo e biocomposti, avendo già ottenuto risultati molto interessanti anche dal punto di vista delle rese di trasformazione .
I FORSU possono essere convertiti in Bioetanolo tramite fermentazione batterica
5) Microalghe alimentate con CO2 : produzione di Ossigeno , Biodiesel e bio-composti
Le microalghe sono da qualche anno oggetto di molte ricerche scientifiche per via di importanti proprietà, quali la loro efficienza nel realizzare la fotosintesi clorofilliana e la loro capacità di produrre bio-oli adatti alla produzione di biocarburanti e di bio-composti utilizzabili per svariate applicazioni nell’industria chimica.Anche questa applicazione potrebbe essere integrata nella bioraffineria, in particolare utilizzando l’anidride carbonica prodotta durante la fermentazione del sorgo zuccherino per alimentare le alghe.Queste, assorbendo la CO2 fornita ed utilizzando la luce solare , sono in grado di produrre ossigeno e di sintetizzare composti utili, quali ad esempio : olio per la produzione di biodiesel e/o composti per la produzione di bioplastiche , biopolimeri, bio-gomme . Sulle microalghe il CREAR di Firenze ha già alcuni progetti di ricerca attivi (ad esempio il progetto MAMBO) , che prefigurano interessanti collaborazioni a livello Regionale.
La foto mostra alcuni foto-bioreattori per la coltivazione di microalghe . L'anidride carbonica viene soffiata nei fotobioreattori, esposti alla luce solare. Le microalghe metabolizzano CO2 producendo olio ed ossigeno , tramite fotosintesi clorofilliana (da cui il colore verde visibile in foto)
