Gran parte dell’energia elettrica prodotta in Alto Adige deriva da fonti rinnovabili. I numeri diffusi dalla Provincia Autonoma di Bolzano parlano di quasi il 70% del totale. Ma non basta. L’obiettivo, ambizioso, di portare questa percentuale al 90% nel 2050 diventerà realistico solo grazie alla ricerca di laboratori come il Bioenergy & Biofuels LAB.

La ricerca del Bioenergy & Biofuels LAB si concentra sugli impianti di cogenerazione - produzione combinata di elettricità e calore - da biomassa, un settore che vede l’Alto Adige all’avanguardia. Bolzano è infatti la provincia italiana dove la cogenerazione è più diffusa: sparsi sul territorio, sono in funzione più di 30 piccoli impianti che producono energia tramite la gassificazione di materiali legnosi, appositamente prodotti oppure derivanti da scarti di lavorazione e trasformati in pellet, bricchetti o cippato. L’energia termica è sfruttata per il teleriscaldamento, mentre quella elettrica - ricavata dalla combustione dei gas ottenuti dalla biomassa - è immessa in rete e rivenduta.

Il coordinatore del laboratorio sorto nel nuovo Parco tecnologico è Marco Baratieri, professore di Fisica Tecnica Industriale alla Facoltà di Scienze e Tecnologie. Assieme al suo team, è il protagonista della ricerca altoatesina su biomasse e biorefineries. Il termine inglese indica un orizzonte rivoluzionario: sganciare il più possibile la regione dai carburanti fossili sostituendoli con quelli ottenuti dagli scarti della lavorazione del legno e dell’agricoltura. Inizialmente per produrre energia e calore per uso civile e industriale, poi anche carburanti per veicoli a motore.

Raggiungiamo Baratieri nel suo nuovo ufficio al Parco tecnologico a Bolzano Sud. Gli spazi sono ancora spogli. Il docente e i suoi collaboratori stanno organizzando l’allestimento del laboratorio. I gassificatori che prima erano ospitati nelle due stanze del laboratorio nel campus in centro città, ora saranno ricollocati negli spazi avveniristici del NOI, assieme a nuova strumentazione come un impianto pilota da qualche decina di chilowatt elettrici che prima, anche per ragioni di spazio, non era possibile collocare. I contatti con le imprese, sia locali che internazionali, sono stati avviati. Ora è il momento di consolidarli con nuovi progetti e sperimentazioni. La squadra del Bioenergy & Biofuels LAB è composta da una decina di giovani ricercatori, con competenze diversificate: un chimico, per l’analisi delle sostanze, il resto è un mix di ingegneri energetici, chimici, ambientali e meccanici.

Abbiamo da poco avviato uno studio che ci è stato commissionato dalla filiale italiana di Yanmar”, spiega Baratieri. Yanmar è una multinazionale giapponese che costruisce motori e macchine per i settori costruzioni, agricolo e nautico. Da diversi anni si è avvicina al settore della cogenerazione da fonti rinnovabili e ha individuato nel laboratorio al NOI l’interlocutore privilegiato per realizzare una verifica dello stato dell’arte delle tecnologie nel settore Il Lab di Baratieri, con l’expertise accumulata negli anni, è il riferimento naturale per chi cerca di ottimizzare e sviluppare nuove e più efficienti tecnologie.

Un gassificatore del Bioenergy & Biofuels LAB.

“Non c’è forse una consapevolezza diffusa dell’enorme patrimonio di combustibili bio a disposizione del territorio alpino”, spiega Baratieri. Un esempio? Le ramaglie che restano nel sottobosco dopo il taglio degli alberi e gli scarti di lavorazione delle segherie, ma non solo. “Occorre”, secondo il docente unibz, “allargare il concetto ad altre biomasse, come ad esempio agli scarti agroforestali o ai sottoprodotti degli impianti di produzione di biogas o di trattamento delle acque reflue. Le biomasse possono essere l’equivalente locale del petrolio e da esse è possibile estrarre valore”.

Il punto essenziale nel prossimo futuro sarà sfruttare non solo le biomasse che hanno un valore ma anche quelle, potenziali, che invece presentano dei costi di smaltimento e sono assimilabili ai rifiuti. Diverse aziende che si occupano dello smaltimento di rifiuti sono già interessate a cooperare con il laboratorio. Un’attività di riciclo potrebbe, ad esempio, coinvolgere la pirolisi dei copertoni dei camion da cui è possibile ricavare char, ovvero carbonella, e olio combustibile. “Nel lab cerchiamo di far evolvere e perfezionare le tecnologie presenti sul mercato, nell’ottica dell’economia circolare”, puntualizza Baratieri, “ora, ad esempio, stiamo lavorando sulla carbonella che risulta dalla gassificazione delle biomasse. Vogliamo riutilizzarla come carburante oppure impiegarla per filtrare il gas prodotto nell’impianto. Un’ulteriore possibilità è usarla per la depurazione delle acque reflue”.

Diversi sono i processi su cui il laboratorio si è specializzato: combustione, gassificazione pirolisi, e altri processi termochimici. “Attualmente stiamo vivendo il passaggio da un approccio cogenerativo – per cui si produce solo elettricità e calore - alla poligenerazione”, spiega Baratieri, “adesso conviene produrre elettricità dai processi di gassificazione perché incentivati ma, un domani, quando gli incentivi termineranno, potremmo convertire il gas combustibile prodotto in benzina, attraverso il procedimento detto Fischer-Tropsch”.

Il procedimento cui pensa Baratieri non serve solo a estrarre valore da sostanze altrimenti scartate ma anche a stoccare nell’idrogeno l’energia elettrica prodotta da altre fonti rinnovabili. L’idrogeno, reagendo con la CO2 prodotta dall’impianto, produce attraverso il processo di metanazione, un gas equivalente al gas naturale nell’ottica più generale del “power-to-gas”.

Un ulteriore proposta di progetto che entusiasma Baratieri e i suoi ricercatori è quello che vede coinvolto anche il gruppo di ricerca in Chimica agraria dei proff. Tanja Mimmo e Stefano Cesco, colleghi della Facoltà di Scienze e Tecnologie. “Assieme intendiamo esplorare la possibilità di valorizzare le biomasse umide”, chiarisce Baratieri, “qui i processi termici sono sfavoriti per cui invece di trasformarle in gas, le si trasforma in solidi e in liquidi. L’umidità del residuo, in questo caso, è secondaria”. Il liquido ottenuto dal processo di carbonizzazione idrotermica delle biomasse di scarto – il cui prodotto principale è una tipologia di carbone detta hydrochar - può essere ad esempio usato come fertilizzante nelle colture idroponiche. Nel progetto è stata coinvolta una start up altoatesina, la HBI srl., che ha sede anch’essa nel parco.

Quest’ultima, nasce da un’iniziativa di ex-studenti di Baratieri. “Una bella soddisfazione”, ammette il professore, “nel nuovo laboratorio al NOI, sarà possibile lavorare gomito a gomito con giovani motivati assieme ai quali tutto il team può crescere e imparare”. “Questa collaborazione con i nostri studenti corrobora la nostra convinzione che le idee innovative siano frutto sia della ricerca che della didattica. Una è funzionale al miglioramento dell’altra, senza soluzione di continuità”, conclude il docente.

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