Le bio-raffinerie emergono come soluzioni chiave per trasformare i rifiuti in risorse, contribuendo alla transizione ecologica.
Le bio-raffinerie sono uno strumento fondamentale per il riciclo avanzato, infatti offrono soluzioni innovative, sfruttando i rifiuti come risorsa per produrre biocarburanti e altri prodotti chimici verdi. La gestione dei rifiuti sta vivendo una trasformazione radicale, alimentata dall’esigenza di ridurre l’impatto ambientale e di abbracciare modelli economici più sostenibili. Scopriamone di più sul ruolo delle bioraffinerie nella transizione ecologica, il loro funzionamento e le esperienze italiane che stanno guidando questa evoluzione.
Perché serve un cambio di paradigma nella gestione dei rifiuti
Il sistema tradizionale di gestione dei rifiuti, che si basa principalmente su discariche e inceneritori, ha mostrato i suoi limiti in termini di sostenibilità ambientale. Il nostro modello di economia lineare, che prevede l’estrazione, l’uso e lo smaltimento, è sempre più inadeguato di fronte alle sfide globali della crisi climatica. Un cambio di paradigma è necessario per affrontare queste problematiche e il riciclo avanzato rappresenta una delle soluzioni chiave.
Questo approccio innovativo consente di trasformare i rifiuti in risorse, riducendo la dipendenza dalle materie prime vergini e abbattendo le emissioni di gas serra. Le bio-raffinerie, in particolare, rappresentano un elemento cruciale di questa trasformazione, in quanto utilizzano i rifiuti organici per produrre biocarburanti, bioplastiche e altri materiali chimici, favorendo un’economia circolare e sostenibile.
La necessità di un cambio di paradigma nella gestione dei rifiuti è sottolineata dalle politiche governative che incentivano la riconversione delle raffinerie tradizionali in bioraffinerie. Tra le altre misure, il Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica (MASE) ha pubblicato il decreto per riconvertire raffinerie tradizionali in bioraffinerie che prevede contributi in conto capitale fino a 30 milioni di euro per progetto, destinati a promuovere la produzione di biocarburanti sostenibili e ridurre le emissioni di gas serra.
Cosa sono le bioraffinerie e come funzionano
Le bioraffinerie sono impianti industriali che convertono biomasse e rifiuti organici in una vasta gamma di prodotti, tra cui biocarburanti, bioplastiche e materiali chimici rinnovabili.
A differenza delle raffinerie tradizionali, che lavorano il petrolio per ottenere combustibili fossili, le bioraffinerie utilizzano materie prime rinnovabili, riducendo così le emissioni di CO₂ e la dipendenza dai combustibili fossili. I processi utilizzati nelle bioraffinerie includono:
- Fermentazione: conversione di zuccheri e biomasse in bioetanolo e altri prodotti chimici.
- Gassificazione: trasformazione termochimica dei rifiuti organici in syngas, utilizzato per produrre energia e combustibili liquidi.
- Pirolisi: decomposizione termica della biomassa per ottenere bio-olio e biocarbone.
- Digestione anaerobica: produzione di biogas a partire da rifiuti organici e fanghi di depurazione.
Questi processi permettono di valorizzare materiali di scarto che altrimenti finirebbero in discarica, trasformandoli in risorse utili per diversi settori industriali.
Le diverse tipologie: da scarti agricoli, rifiuti organici, fanghi di depurazione
Le bioraffinerie possono essere classificate in base alla tipologia di materia prima utilizzata:
- Scarti agricoli: comprendono residui di coltivazioni, paglia, potature e sottoprodotti dell’industria agroalimentare. Questi materiali possono essere utilizzati per la produzione di biogas, bioetanolo e bioplastiche.
- Rifiuti organici: includono la frazione umida dei rifiuti urbani, gli scarti alimentari e biomasse biodegradabili. La loro valorizzazione permette di ottenere compost, biometano e altri prodotti bio-based.
- Fanghi di depurazione: sono sottoprodotti del trattamento delle acque reflue, che possono essere utilizzati per la produzione di biogas e biofertilizzanti, riducendo così il loro impatto ambientale.
Il ruolo delle bioraffinerie nella transizione ecologica
Le bioraffinerie sono una tecnologia chiave per raggiungere l’obiettivo rifiuti zero e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili.
La loro capacità di trasformare i rifiuti in risorse utili, come biocarburanti e fertilizzanti, permette di ridurre il ricorso alle discariche e agli inceneritori, abbattendo le emissioni di CO2 e promuovendo la produzione di energia pulita. Inoltre, grazie agli incentivi previsti dal governo, queste tecnologie sono sempre più accessibili, spingendo l’industria verso pratiche sostenibili.
La sinergia tra bioenergia e innovazione tecnologica è essenziale per ottimizzare le performance delle bioraffinerie e rendere il settore sempre più efficiente, promuovendo l’adozione di tecnologie avanzate che migliorano il trattamento dei rifiuti organici, per una produzione energetica più sostenibile e a basse emissioni di carbonio.
La visione ENEA: sinergia tra bioenergia e innovazione tecnologica
ENEA è uno degli enti più attivi nello sviluppo delle bioraffinerie in Italia. L’ente è attivamente coinvolto nello sviluppo e nella diffusione di innovazioni nel settore delle bioenergie, bioraffinerie e chimica verde in Italia e in Europa. Le sue ricerche mirano a migliorare l’efficienza dei processi di conversione delle biomasse e a sviluppare tecnologie innovative per la produzione di bioenergia e materiali sostenibili.
Uno degli obiettivi principali di ENEA è favorire la sinergia tra diversi settori produttivi, creando modelli di bioeconomia integrata che possano essere applicati su scala industriale. Come si legge nel rapporto “Bioenergia, bioraffineria e chimica verde per la transizione energetica”, “in Italia, tra il 2005 e il 2018, la produzione di energia da fonti rinnovabili è raddoppiata, passando da 10,7 a 21,6 Mtep e coprendo circa il 17,8% del Consumo finale Lordo Nazionale, valore superiore al target del 17% fissato per il 2020 dalla Direttiva 2009/28/CE”.
Tra le sue principali attività, l’agenzia supporta la produzione di biogas e biometano da rifiuti organici e agricoli, migliorando l’efficienza dei processi di digestione anaerobica e la valorizzazione energetica tramite celle a combustibile. Inoltre, ENEA sviluppa processi innovativi per la produzione di biocarburanti avanzati, tra cui etanolo da biomasse lignocellulosiche e oli da conversione microbica.
ENEA sta anche investigando l’uso di insetti per il trattamento di rifiuti organici, e promuove la ricerca sulla conversione del glicerolo in etanolo 2G e idrogeno. Per quanto riguarda la gassificazione, l’agenzia sta sperimentando impianti pilota per la produzione di gas di sintesi (syngas) e bio-SNG.
In collaborazione con Eni Versalis, ENEA ha avviato un impianto pilota presso il Centro ENEA della Trisaia per la produzione di bio-lubrificanti ad alta viscosità, usando bio-oli derivanti dalla pirolisi di biomassa. Con un’ampia gamma di competenze, ENEA gioca un ruolo cruciale nel colmare il divario tra ricerca di base e sviluppo industriale, affrontando le sfide tecnologiche future nel campo delle bioenergie.
Le esperienze italiane
L’Italia è tra i leader europei nel settore delle raffinerie bio in Italia, con diversi impianti operativi e progetti in fase di sviluppo.
Il caso di Porto Marghera
A Porto Marghera si trova un esempio di raffineria di bio-carburanti tra i più importanti in Europa. Eni ha realizzato a Venezia Porto Marghera la sua prima bioraffineria, convertendo impianti esistenti con tecnologie sviluppate internamente. Il piano di trasformazione del sito coinvolge anche le società controllate Enilive, Eni Rewind, Versalis e Plenitude, con un investimento di circa 790 milioni di euro, promuovendo la transizione energetica, la riduzione delle emissioni di CO2 e l’economia circolare.
La bioraffineria, inaugurata nel 2014, produce biocarburanti sostenibili da materie prime di scarto. Attualmente, è in fase di progettazione un impianto per la produzione di carburanti sostenibili per l’aviazione (SAF). Eni Rewind sta gestendo la bonifica ambientale dell’ex petrolchimico di Porto Marghera, che è un Sito di Interesse Nazionale.
Versalis sta sviluppando un polo per il riciclo delle plastiche post-consumo, mentre Plenitude sta costruendo impianti fotovoltaici nelle aree riqualificate. Inoltre, Eni produce idrogeno per la bioraffineria e ha inaugurato la sua prima stazione di servizio per la ricarica di idrogeno, con progetti in corso per espandere l’infrastruttura di rifornimento.
Crescentino e la bioraffineria a etanolo di seconda generazione
L’impianto di Crescentino, inaugurato da Versalis (gruppo Eni), è un’eccellenza nel settore dei biocarburanti avanzati. Versalis, la divisione chimica di Eni, opera globalmente nei settori della chimica di base, delle plastiche, delle gomme e delle soluzioni rinnovabili, con un focus sul riciclo delle plastiche e la produzione di prodotti ad alto valore aggiunto. La sostenibilità e la circolarità sono fondamentali per la sua trasformazione. L’impianto di Crescentino è pionieristico nella produzione di bioetanolo “advanced” da biomasse lignocellulosiche di seconda generazione, tramite la tecnologia Proesa®. Questo bioetanolo, non in competizione con la filiera alimentare, supporta la mobilità sostenibile. L’impianto utilizza biomasse locali e, durante la pandemia, ha avviato la produzione del disinfettante Invix®.
Il ciclo produttivo comprende il pretrattamento delle biomasse, l’idrolisi enzimatica per produrre zuccheri fermentabili e la distillazione dell’etanolo. Il processo è circolare: le acque vengono riutilizzate, il biogas prodotto alimenta il vapore e la lignina trova diversi impieghi industriali. Grazie alla centrale termoelettrica, l’impianto è autosufficiente energeticamente.
