Chiudere il cerchio

Chiudere il cerchio

Hughes Belin
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Non solo sono necessari per contribuire a decarbonizzare il settore dei trasporti, ma i biocarburanti possono anche essere utili a creare un'economia in cui tutta la produzione bio sia interconnessa. Ma servono politiche ad hoc

Tutti gli scenari di transizione energetica sono concordi: una delle maggiori sfide climatiche è rappresentata dal settore dei trasporti. Esso infatti è responsabile per circa un quarto delle emissioni globali di gas serra, che stanno crescendo. Quel che è peggio, il numero di veicoli in circolazione sta aumentando esponenzialmente. Secondo Morgan Stanley Research, la crescita economica nei paesi in via di sviluppo potrebbe raddoppiare il numero di autovetture passando da uno a due miliardi in pochi decenni. Nonostante l’impegno dell’India a rispettare l’Accordo di Parigi riducendo la propria intensità di carbonio del 33-35 percento entro il 2030 rispetto ai livelli del 2005, l’anno scorso le sue emissioni di CO2 sono aumentate del 4,6 percento. Sempre in India (il mercato automobilistico più grande della regione Asia-Pacifico) nel 2017 le vendite di veicoli hanno raggiunto la cifra record di quattro milioni di unità. Si tratta di un andamento confermato dall’Agenzia internazionale dell’energia (IEA), che prevede un raddoppio globale del numero di autovetture entro il 2030.

È possibile risolvere il problema con l’elettrificazione? Il numero di veicoli elettrici e ibridi venduti cresce a un ritmo di due cifre ogni anno. Secondo l’ultima edizione del Global Electric Vehicles Outlook dell’IEA, il numero di auto elettriche e ibride plug-in in circolazione nel mondo ha superato i tre milioni nel 2017, con un incremento del 54 percento rispetto al 2016. In base alle politiche attuali e in programma, gli scenari IEA prevedono che il numero di auto elettriche in circolazione raggiunga i 125 milioni di unità entro il 2030, cifra che potrebbe salire fino a 220 milioni in presenza di politiche più ambiziose.

Per raggiungere gli obiettivi dell’Accordo di Parigi sul clima si tratta, però, di una crescita ancora insufficiente, o insufficientemente rapida. Eurelectric, l’associazione dell’industria elettrica a livello europeo, ha recentemente presentato un nuovo studio secondo cui, per raggiungere l’obiettivo di ridurre le emissioni del 95 percento in tutta l’UE, nel 2050 praticamente tutte le auto dovrebbero essere elettriche. Ciò non richiederebbe solo grossi cambiamenti nelle abitudini di guida, come la diffusa adozione della mobilità condivisa e lo sviluppo della guida autonoma, ma anche un drastico dimezzamento del parco auto complessivo attuale.

“Bisogna decarbonizzare il parco auto esistente”, dice Nour Amrani, responsabile delle relazioni pubbliche presso Novozymes. Perciò la risposta è: l’elettrificazione è necessaria ma non sufficiente (o abbastanza rapida) per decarbonizzare il comparto dei trasporti. “È il settore più difficile di tutti, perché bisogna decarbonizzare contemporaneamente la tecnologia (i veicoli), i carburanti e le infrastrutture”, sintetizza Valérie Corre, direttrice delle relazioni pubbliche UE per etanolo/alcol presso Tereos, un’azienda francese che produce zucchero, settore in cui i combustibili liquidi giocheranno un ruolo di primo piano.

Cercasi aiuto

“Perché ciò accada bisogna avere un sostegno politico”, dice Amrani. Corre concorda: “Ovunque nel mondo ci sia un mercato per i biocarburanti, c’è una regolamentazione che lo sostiene”. Corre ricorda che negli anni Settanta il Brasile ha cominciato a finanziare la produzione di bioetanolo a base di zucchero di canna per combattere la carestia nelle zone rurali creando posti di lavoro. E la bioeconomia statunitense prospera da oltre 15 anni grazie al sostegno del programma BioPreferred del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti d’America, che sostituisce oltre un miliardo di litri di petrolio ogni anno, apportando 370 miliardi di dollari all’economia statunitense ed evitando l’equivalente di 200.000 auto in termini di emissioni.

L’Unione europea, che è stata in prima linea nella transizione energetica globale, ha recentemente rivisto il suo quadro legale per finanziare le fonti di energia rinnovabili (biocarburanti compresi) nel corso del prossimo decennio. Per la prima volta ha introdotto un mandato per i biocarburanti avanzati (il 3,5 percento del mercato), fissando un tetto del 7 percento per i biocarburanti di prima generazione. Tutto ciò nell’ambito dell’obiettivo complessivo di raggiungere la quota del 14 percento di rinnovabili nei trasporti entro il 2030, una crescita di oltre la metà rispetto ai livelli attuali nell’UE. Per incrementare la quota di biocarburanti, a livello nazionale i governi possono promuovere miscele come l’E10, composto per il 10 percento di biocarburante incorporato in un combustibile tradizionale, come avviene solitamente in Belgio, Finlandia, Francia, Germania e Svezia. Ma affinché l’industria si assuma il rischio (da parecchie centinaia di milioni di euro) di costruire nuove bioraffinerie, serve molto più di un mandato sui biocarburanti.

Il principio del "fondo del barile"

La bioenergia è la maggior fonte di energia rinnovabile in Europa e si prevede che resti una componente essenziale del mix energetico nel 2030. Ecco perché l’Europa ha appena rimesso a fuoco il sostegno alla sua bioeconomia in linea con una politica industriale rinnovata e un piano d’azione per l’economia circolare, e alla sua strategia di energia pulita. L’UE ha infatti lanciato una piattaforma di investimento da 100 milioni di euro dedicata alla bioeconomia circolare per finanziare, tra le altre cose, lo sviluppo di nuove bioraffinerie. Secondo una ricerca finanziata dall’Unione, per soddisfare la domanda di mercato nel settore dell’energia è necessario installare nell’UE 185 bioraffinerie di etanolo di seconda generazione e 50 bioraffinerie di combustibile per aviogetti entro il 2030.

Le prime iniziative europee sono state avviate nel 2012 con la prima strategia bioeconomica, seguita da una partnership tra pubblico e privato da 3,7 miliardi di euro chiamata Bio-based-Industries Initiative nel 2014 e da una piattaforma europea per la tecnologia e l’innovazione sulla bioenergia nel 2016 per promuovere la trasmissione di conoscenze tra tutti gli attori in gioco a livello europeo.

La nuova logica europea è olistica e riconosce il nesso tra biocarburanti e altri settori. Era ora. “Per noi l’economia circolare è diventata un modello vitale quando, alla fine del 2017, l’UE ha posto fine al regime delle quote-zucchero, cioè al sistema di controllo dei prezzi”, spiega Corre. “E la pressione sulla nostra impresa è esacerbata dalla competizione internazionale”. Il prezzo dello zucchero è crollato, perciò ora più che mai l’impresa deve mantenere e sviluppare nuovi mercati per rimanere competitiva. Deve estrarre più valore dai suoi sottoprodotti: in altre parole, diversificare. Gli industriali della raffinazione petrolifera conoscono molto bene questo principio: si tratta di estrarre il maggior valore possibile dalla distillazione di un barile di petrolio fino all’ultima goccia fintantoché scienza e tecnologia lo consentono. Benvenuti nella bioeconomia, dove i biocarburanti non sono un settore isolato bensì una parte integrante di un’economia efficiente in termini di risorse.

Il sostegno europeo alla bioeconomia (che supporterà al contempo l’agricoltura) è essenziale. “L’innovazione è generata dalla domanda. Serve domanda. Serve un potenziale, perché bisogna investire anzitutto in Ricerca e Sviluppo, ed è costoso”, spiega Corre. La flessibilità è al centro del modello di business delle bioraffinerie. La produzione delle bioraffinerie deve adattarsi alle materie prime locali oggi e ai cambiamenti della domanda domani. Amrani spiega: “Oggi le bioraffinerie producono etanolo (tradizionale o da cellulosa) come pure prodotti congiunti come mangimi e lignina utilizzabile per la produzione di energia elettrica. Ma con il tempo, questi processi possono evolversi fino a comprendere altri processi a valle della filiera dai quali ottenere una serie di idrocarburi e materie prime per sostanze chimiche e materiali. È questa versatilità a conferire alla bioraffineria la sua adattabilità unica ai futuri cambiamenti nella domanda”.

Il progetto di bioraffineria Beta Renewables a Crescentino, in Piemonte, è stato il primo del suo genere al mondo. Inaugurato nel 2014, l’investimento da 350 milioni di dollari mirava a produrre prodotti di origine biologica compresi biocarburanti ottenuti dalla paglia. L’impianto ha messo in atto il principio dell’economia circolare, dove i residui di un settore diventano le materie prime di un altro. Questo progetto pionieristico è stato un banco di prova per la bioraffinazione nel mondo reale, riconoscendo la necessità di un pre-trattamento costoso della biomassa e di numerose sfide in termini di flussi di approvvigionamento. Di solito, infatti, le bioraffinerie si trovano in campagna e, a differenza dei combustibili liquidi, la biomassa è leggera e di volume elevato, perciò bisogna tener conto delle emissioni prodotte per trasportarla.

Nuovi progetti

Oggi, il settore dei biocarburanti avanzati è in una fase di “apprendimento” e si sta avviando qualche installazione. Nel mondo sono in corso alcuni progetti di biocarburanti avanzati. St1 Biofuels dovrebbe completare quest’anno uno stabilimento di etanolo da cellulosa di origine legnosa nel sud della Finlandia. La compagnia finlandese progetta anche di produrre etanolo avanzato dall’olio di pino in Svezia e dagli scarti della manioca in Thailandia.

Sono stati annunciati parecchi impianti in Europa meridionale e orientale: Enviral/Clariant e Energochemica in Slovacchia, Clariant in Romania e Ethanol Europe in Macedonia, che dovrebbero essere operativi all’inizio del prossimo decennio. In Brasile, Raízen (una joint venture di Shell) ha iniziato a produrre etanolo dalla bagassa nella regione di San Paolo.

Nel frattempo, le acciaierie ArcelorMittal a Gent, in Belgio, ospiteranno Steelanol, un nuovo progetto interessante che convertirà in bioetanolo il gas contenente carbonio prodotto dai suoi altiforni, grazie a una partnership con l’azienda di Chicago LanzaTech. L’avviamento del progetto e la prima produzione sono previsti per la metà del 2020. “Questo stabilimento in Europa incarna i principi fondamentali dell’economia circolare e va nella direzione di un mondo in cui la produzione di acciaio sarà a rifiuti zero”, ha commentato Jennifer Holmgren, AD di LanzaTech. Il progetto ha ricevuto finanziamenti per 10,2 milioni di euro da Horizon 2020, il programma di ricerca e innovazione della Commissione europea, a fronte di un costo totale previsto di 14 milioni di euro. Non sarà esattamente una bioraffineria, ma è l’economia circolare in azione.

Una rivoluzione per il settore petrolifero

Come abbiamo visto, anche il settore petrolifero ha investito nelle bioraffinerie. Dal momento che l’Europa ha deciso di perseguire una transizione energetica in ogni aspetto dell’economia, la sua industria petrolifera ha risposto con un forte impegno a utilizzare materie prime di origine non petrolifera: una rivoluzione! Per raggiungere gli obiettivi del piano d’azione “Vision 2050”, l’associazione delle raffinerie europee Fuels Europe afferma di voler perseguire la decarbonizzazione tramite “combustibili liquidi a basso contenuto di carbonio”. “L’evoluzione del sistema di raffinazione europeo è già iniziata”, sostiene Fuels Europe. Ma per sbloccare gli investimenti in tecnologie a basse emissioni di carbonio, “il quadro politico dovrebbe permettere di remunerare gli investitori per il loro capitale di rischio” analogamente ai finanziamenti ricevuti dai produttori di energie rinnovabili nel corso dell’ultimo ventennio. L’industria chiede anche un prezzo del carbonio unico in tutta l’economia e provvedimenti per salvaguardare la sua competitività internazionale.

L’industria petrolifera vanta parecchi esempi di progetti di Ricerca e Sviluppo che illustrano diverse vie per sviluppare la prossima generazione di biocarburanti avanzati. Per esempio, il biocarburante ottenuto dalle biomasse lignocellulosiche (paglia, scarti forestali) tramite conversione termochimica oppure i biocarburanti di terza generazione ottenuti dalle alghe.

Un altro progresso interessante sta avendo luogo tra gli industriali della raffinazione europei, che nel corso degli ultimi dieci anni sono stati costretti a chiudere 20 impianti. Molte raffinerie sono state riconvertite in bioraffinerie, che producono una serie di biocarburanti e altri prodotti da materie prime come oli vegetali, sego, olio da cucina usato e olio ottenuto da scarti di alghe. Utilizzando tecniche e infrastrutture esistenti, questo cambiamento di produzione può scongiurare la chiusura delle raffinerie, che provocherebbe pesanti perdite di posti lavoro. I biocarburanti prodotti in questo modo hanno una struttura idrocarburica simile a quella dei combustibili tradizionali. In certi casi, tuttavia, come in quello dell’olio vegetale idrotrattato (HVO), sono di qualità talmente elevata da poter essere completamente miscelati ai combustibili tradizionali come gas di petrolio liquefatti (GPL), diesel, cherosene o benzina.

Ne è un esempio è la raffineria Eni di Venezia. Qui, Eni ha investito in un progetto innovativo di “raffineria verde”, che ha finito per trasformarsi in una bioraffineria in grado di produrre una nuova generazione di biocarburanti. Si stima che l’investimento richiesto sia stato un quinto di quello che sarebbe stato necessario per costruire un impianto di bioraffinazione completamente nuovo della stessa capacità produttiva. È stato possibile riconfigurare per il nuovo processo alcune delle apparecchiature presenti nel vecchio stabilimento ed è stato cambiato l’assetto operativo per creare un nuovo ciclo di produzione dedicato ai biocarburanti. Dal 2014, la bioraffineria di Venezia ha trattato circa 360.000 tonnellate di olio vegetale ogni anno. Si prevede che questo livello di produzione aumenti quest’anno con analoghi cambiamenti operativi presso la bioraffineria di Gela, che avrà la capacità di trattare circa 720.000 tonnellate di olio vegetale e di produrre 530.000 tonnellate di diesel verde ogni anno.

Per molti versi, i biocarburanti si adattano perfettamente alla transizione verso un’economia circolare. Oltre a sfruttare al massimo le materie prime e la tecnologia esistenti, infatti, collegano il settore dell’energia tradizionale a bio-industrie come l’industria alimentare, l’agricoltura e il trattamento dei rifiuti organici. Il risultato è un’indispensabile riduzione delle emissioni nel settore dei trasporti e la creazione di un pilastro centrale dell’economia circolare. Tuttavia, l’innovazione ha un prezzo e il sostegno politico è indispensabile. La comunità scientifica ha appena detto al mondo che non c’è tempo da perdere. Ecco allora che, con i consumatori abituati da un secolo ai pratici combustili liquidi e non disposti a cambiare indipendentemente dall’origine del carburante, i biocarburanti possono essere d’aiuto.

 


Hughes Belin

Giornalista specializzato in questioni energetiche e climatiche, è stato corrispondente da Bruxelles per varie testate di settore come Platts, Enerpresse, Energy Post e reporter presso l’emittente europea ViEUws.eu. Ha ricevuto il premio Louise Weiss 2007 per il giornalismo europeo.