Liquefazione idrotermale di biomasse di scarto: influenza delle condizioni operative e della natura dell'alimentazione = Hydrothermal liquefaction of waste biomass: influence of operating conditions and type of feeding

La produzione di energia dipende fortemente dall’utilizzo dei combustibili fossili. Tuttavia, l’utilizzo di tale fonte energetica ha forti ripercussioni sui cambiamenti climatici. Le continue emissioni di gas serra hanno modificato radicalmente l’equilibrio dell’ecosistema. Nasce dunque la necessità di valutare valide alternative che siano compatibili con l’ambiente. Tra le varie fonti rinnovabili la biomassa suscita un notevole interesse, poiché, considerando l’intero ciclo di vita, viene ritenuta ad emissione di CO2 nulla. Lo stato dell’arte conferma differenti approcci consolidati per la valorizzazione della biomassa, come la combustione diretta o il processo di pirolisi. Un’alternativa promettente consiste nella liquefazione idrotermale della biomassa. L’HTL è un processo condotto con temperature variabili tra i 200-350 °C e pressioni tra 5-15 MPa, in presenza di acqua come solvente di reazione. In tali condizioni le proprietà fisiche dell'acqua accelerano notevolmente la conversione della biomassa. Dalla biomassa si ottiene una frazione solida nota come bio-char, una frazione oleosa chiamata bio-crude e una frazione acquosa. Il prodotto di maggiore interesse è il bio-crude, in quanto paragonabile al petrolio di derivazione fossile. Date le condizioni operative necessarie per il processo HTL, ben si presta al trattamento di biomassa umida, riducendo il consumo energetico necessario per la fase di essiccazione, così come avviene per i fanghi di depurazione. L’utilizzo di un flusso con una concentrazione di frazione solida molto bassa incide notevolmente sul costo energetico. A tal proposito risulta interessante la possibilità di effettuare la co-liquefazione. Quest’ultimo presenta diversi vantaggi, come una significativa riduzione dei costi logistici associati alla raccolta e al trasporto della materia prima. Inoltre, sono stati accertati effetti sinergici nella resa in bio-crude trattando due tipologie di biomassa contemporaneamente (come per SCG e i gambi di mais). Ciononostante, l’applicazione su larga scala del processo HTL richiede di approfondire diverse tematiche, come la possibilità di operare con un processo continuo, l’ottimizzazione del processo di upgrading e lo sviluppo di sistemi di separazione più efficaci.