Combustibili liquidi da biomasse
L’ENEA mette a disposizione delle imprese interessate una stazione sperimentale per lo sviluppo pre-industriale di processi relativi ai biocarburanti e più in generale alla chimica verde. Essa è costituita da impianti pilota per il frazionamento delle biomasse in cellulosa emicellulosa e lignina e laboratori analitici e biochimici per la conversione a prodotti chimici e biocarburanti. Sono inoltre disponibili un laboratorio per lo sviluppo dei processi legati alla produzione del biodiesel, e un laboratorio chimico-fisico per il controllo e lo sviluppo dei processi, compreso l’analisi chimica delle biomasse di partenza e dei reflui.
Elementi tecnici
Il cuore della “bioraffineria” secondo ENEA è un trattamento idrotermico che rende più efficiente e meno severa dal punto di vista ambientale la separazione delle tre frazioni costituenti i comuni substrati vegetali (emicellulosa, cellulosa e lignina). Il processo consiste nell'uso di vapore saturo ad alta pressione per riscaldare rapidamente la biomassa in un reattore continuo o discontinuo. Il materiale viene tenuto alla temperatura desiderata (180-230 °C) per un breve periodo (1-10 minuti) nel corso del quale l'emicellulosa viene idrolizzata e resa solubile; alla fine di questo intervallo di tempo la pressione viene rapidamente riportata al valore atmosferico, ottenendo una decompressione esplosiva che sfibra ulteriormente la biomassa. L'impianto pilota di Steam Explosion è in grado di trattare 300 kg/h di biomassa; test sperimentali vengono effettuati utilizzando un impianto batch da 0,5 kg/ciclo. A supporto operano laboratori di chimica strumentale, di chimica preparativa e di chimica biologica dotati di bioreattori da 2 e 10 litri, per esperimenti di laboratorio e pilota, da 50 litri per esperimenti di scale-up.
Il laboratorio per il biodiesel, operativo dal 2009, è dotato di apparecchiature specifiche per la caratterizzazione chimico-fisica del biodiesel e per effettuare sperimentazione nel campo della sintesi chimica. Oltre alle determinazioni di carattere analitico, nel Laboratorio è possibile eseguire attività di sperimentazione chimico-fisica complesse come la distillazione frazionata sotto alto vuoto di liquidi alto-bollenti e la sintesi chimica mediante processi in condizioni estreme, impiegando reattori che consentono operare ad elevate pressioni e temperature (fino a 300 °C e 300 bar).
Unità ENEA di riferimento
Unità Tecnica Tecnologie di Trisaia – Centro Ricerche Trisaia (MT)
Referente
Francesco Zimbardi, zimbardi@enea.it
Tipologia di servizio: Sviluppo tecnologie