Foto: Synhelion
Here comes the sun: la luce solare viene concentrata all’interno dell’impianto di test di Synhelion e spedita in un collettore (destra)
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23.11.2021 - 10:000

Benzina adatta per tutti i motori prodotta con luce solare e aria

Uno spin-off dell’ETH ha sviluppato una tecnologia per produrre carburante sintetico a partire dalla luce solare.

In questo modo anche i motori a combustione potrebbero rimanere in circolazione più a lungo.

Lo sappiamo tutti: i giorni dei motori a combustibili fossili sono ormai contati. Non c’è altra scelta se le emissioni di CO2 devono essere ridotte entro il 2050 per far sì che l’aumento delle temperature non superi gli 1,5 gradi.

A livello mondiale, sono ancora milioni i veicoli per il trasporto di persone e merci che utilizzano benzina, diesel, metanolo o cherosene. Anche se attualmente (qui da noi) regna un vero e proprio hype per le auto elettriche, le auto con motore a combustione non spariranno da un giorno all’altro.

Era quindi chiaro fin dall’inizio che la soluzione non sarebbe stata solo dotare di motore elettrico aerei, automobili e navi, ma anche riuscire a sviluppare altre alternative ai vettori energetici fossili.

Una fonte di energia senza concorrenti

La soluzione sono i cosiddetti synfuel, ossia carburanti sintetici estratti da fonti rinnovabili. Tra le tecnologie più avanzate troviamo la produzione di biocarburante, ossia carburante prodotto a partire da biomassa. A breve in Germania verrà aperto il primo impianto di produzione di biocarburante.

Il problema? L’utilizzo della biomassa entra in concorrenza con l’industria degli alimenti. La concorrenza interessa anche i cosiddetti e-fuel, ossia quei carburanti prodotti con elettricità ricavata da energia eolica o idrica, poiché anche il fabbisogno di elettricità è sempre più elevato.

Non dimentichiamo inoltre che la produzione di synfuel necessita di enormi quantità di energia poiché questi carburanti possono essere prodotti solo a temperature estremamente elevate. Perché non sfruttare quindi la nostra enorme palla di fuoco personale, ossia il sole? Detto, fatto: uno spin-off dell’ETH, dal futuristico e poetico nome di Synhelion, ha sviluppato la tecnologia necessaria per fare proprio questo.

Carburanti sintetici
I carburanti sintetici (synfuel) hanno un ruolo di primaria importanza nel raggiungimento degli obiettivi di riduzione del CO2 nel settore dei trasporti. I synfuel non sono però tutti uguali. I vari synfuel si distinguono tra quelli prodotti a partire da biomassa (biofuel), energia eolica o idrica (e-fuel) oppure energia solare (solar fuel). La base per tutti i synfuel è il syngas che può essere prodotto solo ad alte temperature e necessita quindi di molta energia.

I vecchi motori a combustione potranno continuare a funzionare

L’irraggiamento solare viene catturato da specchi appositamente disposti, raccolto tramite un collettore e portato a una temperatura di oltre 1500°C. Un reattore termochimico divide il CO2 e l’acqua estratti dall’aria trasformandoli in monossido di carbonio e idrogeno per produrre il cosiddetto syngas. Tramite una procedura gas-to-liquid standardizzata, quest’ultimo viene quindi trasformato in carburante, ossia in solar fuel neutrale dal punto di vista del CO2.

La genialità del processo? Poiché la composizione chimica è la stessa dei carburanti fossili, il solar fuel può essere utilizzato senza ulteriori procedure nei classici motori a combustione. Non importa che si tratti di motori a cherosene, benzina, diesel o metanolo, il «carburante solare» sarà adattabile per fronteggiare qualsiasi sfida. Poiché, secondo Synhelion, il solar fuel ha una densità energetica maggiore rispetto ai carburanti fossili e alle batterie, il prezzo di questo carburante sintetico sarà ridotto.

Synhelion prevede che l’industria aeronautica sarà il suo maggior cliente poiché la domanda in questo settore è molto elevata e l’impiego di batterie è irrealistico soprattutto per i voli a lungo raggio. Anche il settore navale e il traffico pesante e privato potrebbero tuttavia contare tra i potenziali acquirenti.

Attualmente non viene ancora prodotto solar fuel in grandi quantità. La costruzione del primo impianto è prevista per il 2023 e a partire dal 2024 verranno prodotte annualmente 700 000 tonnellate di synfuel: la metà del fabbisogno annuo di cherosene di Swiss.

Synhelion
Synhelion è stata fondata nel 2016 come spin-off dell’ETH. Tutto è partito da una domanda folle: cosa succederebbe se riuscissimo a invertire il processo di combustione? Il progetto, funzionante sulla carta, si è rivelato possibile anche nella pratica ed è stata quindi fondata l’impresa start-up. Attualmente Synhelion impiega venti collaboratori provenienti da tre Paesi e ha registrato dodici brevetti. I solar fuel possono essere prodotti in tutte le regioni che presentano un elevato irraggiamento solare e questo permette anche di ridurre le distanze di trasporto del carburante. Il calore solare concentrato può essere impiegato anche per altri scopi come, ad esempio, la produzione di cemento sostenibile.

Foto: Synhelion
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