Con l’accordo COP21 di Parigi, i Governi si sono impegnati per ridurre i combustibili fossili

Tra i principali obiettivi dell’Accordo COP21 di Parigi, ratificato nel 2015, c’è l’obbligo dei Governi ad impegnarsi concretamente per garantire il passaggio dall’era dei combustibili fossili a quella dell’efficienza energetica e delle fonti rinnovabili, allo scopo di contenere la produzione di gas ad effetto serra con conseguente contenimento delle variazioni climatiche i cui effetti sono sotto gli occhi di tutti.
Nel corso delle attività di Alternanza scuola-lavoro, gli studenti delle classi III, IV e V dell’Istituto “R. L. Montalcini” di Gagliano Castelferrato hanno studiato alcuni sistemi di conversione energetica delle biomasse.

Le biomasse comprendono vari materiali di origine biologica, ovvero tutto il materiale di origine organica, sia vegetale sia animale, vivente o morto, utilizzabile per produrre energia. In generale si tratta di scarti dell’agricoltura, dell’allevamento e dell’industria:
– legna da ardere;
– residui agricoli e forestali;
– scarti dell’industria agroalimentare;
– reflui degli allevamenti;
– rifiuti urbani;
– specie vegetali coltivate per lo scopo.

La conversione energetica delle biomasse contribuisce allo sviluppo sostenibile ed alla salvaguardia ambientale su due fronti: da un lato riducendo la frazione dei rifiuti prodotti dalle attività umane, dall’altro producendo energia con conseguente diminuzione della dipendenza dai combustibili fossili.

Le tecnologie utilizzate a tale scopo hanno subito una notevole evoluzione negli ultimi decenni: dalla combustione, che è il processo tradizionalmente conosciuto e sfruttato per la produzione di energia termica, alla gassificazione, un processo termochimico attraverso il quale le matrici lignocellulosiche e le biomasse sono trasformate in syngas (gas di sintesi) a basso potere calorifico (1200 kcal/Nm3) utilizzato in turbine a gas per la generazione di energia elettrica. Infine, alla pirolisi che consiste in un processo di decomposizione termochimica della biomassa in completa assenza di ossigeno con produzione di un combustibile “producer gas” ad alto potere calorifico (da 2500 a 4500 kcal/Nm3). Recentemente sono stati sviluppati sistemi integrati di pirolisi e gassificazione per l’ottimizzazione del processo.

Sul fronte delle biotecnologie sono stati sviluppati sistemi di fermentazione aerobica, con produzione di bioetanolo, e digestione anaerobica con produzione di biogas, ovvero una miscela di gas in cui il metano costituisce la frazione più abbondante.
Ovviamente la scelta del processo è strettamente legata alla natura della matrice organica ed alla conseguente efficacia ed efficienza del processo stesso.

Le attività dell’Istituto “R.L. Montalcini” si sono svolte in collaborazione con la società Plastica Alfa di Caltagirone, la quale, attraverso una forte sinergia con altre piccole e medie imprese siciliane, il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) e le Università di Catania, Palermo e Messina ha realizzato nell’ambito del progetto “BIO4BIO”, finanziato dal MIUR (Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca)  alcuni impianti inerenti la trasformazione degli scarti di produzione del settore agricolo ed agroindustriale in nuovi prodotti utili nei campi della mangimistica, della farmaceutica e delle fonti di energia rinnovabile.

Durante le attività sono state approfondite tematiche di valorizzazione dei sottoprodotti finalizzate: alla formulazione di sostanze destinate all’industria mangimistica del settore zootecnico e di nuove molecole ad alto valore aggiunto destinate al settore chimico nutraceutico; alla conversione energetica di matrici organiche mediante processi avanzati di pirogassificazione e alla produzione di biomasse algali mediante conversione biochimica della CO2.

Tali impianti, oltre a dimostrare la possibilità di valorizzazione degli scarti agroindustriali in modo sostenibile dal punto di vista ambientale, presentano un altissimo potenziale di sviluppo d’impresa e di occupazione qualificata. Un’esperienza concreta di ricerca, sviluppo e sostenibilità.

IV A – Istituto Tecnico Biotecnologico Ambientale “Rita Levi Montalcini” di Gagliano Castelferrato (En)