Produzione sostenibile di combustibile a partire dalla biomassa

Attualmente, le risorse della biomassa possono essere trattate solo usando grandi quantità di energia. Nel progetto SUSFUELCAT, finanziato dall’UE, gli scienziati stanno usando un’alternativa all’impegnativo processo di asciugatura: il reforming di fase acquosa (APR). Visto che questo processo non consuma molta energia, l’APR è una delle strade più promettenti e competitive per produrre combustibili liquidi e gassosi dalla biomassa.

L’elemento chiave per un processo efficiente è il catalizzatore che consente la conversione della biomassa di scarso valore in idrogeno. SUSFUELCAT si concentra sull’ottimizzazione dei catalizzatori per l’APR, garantendo allo stesso tempo la stabilità idrotermale. Esso sta sviluppando dei catalizzatori basati su nanoparticelle metalliche e sta usando materiali basati sul carbonio come supporto catalitico.

Per dedurre le relazioni fondamentali tra struttura e proprietà che influenzano l’attività catalitica, i membri del progetto stanno effettuando una selezione iniziale dei catalizzatori commerciali. Le proprietà dei catalizzatori modello variano per quanto riguarda il loro metallo attivo, le dimensioni di cluster e pori, e la grafitizzazione del carbonio. Inoltre, i catalizzatori modello sono applicati in studi in silico per ricerche teoriche. L’attività e la selettività del catalizzatore verranno studiate sperimentalmente con materie prime reali e modello.

I membri del progetto hanno sintetizzato colloidi di nanoparticelle nobili con varie aree di superficie, con il palladio e il platino che hanno dimostrato una stabilità eccellente. I metalli di base hanno mostrato una tendenza alla riossidazione. Le simulazioni al computer aiutano a ottimizzare le proprietà del catalizzatore.

Un altro compito è stato quello di preparare alcoli dello zucchero come xilitolo, sorbitolo e galactitolo da usare nella materia prima. I membri del progetto hanno dedotto le prime relazioni tra struttura e proprietà per platino e xilitolo del carbonio. I supporti in carbonio hanno dimostrato di essere adatti per mettere a punto la selettività di idrogeno e alcani. Si è testata la stabilità idrotermale dei materiali in carbonio puro, con la stabilità che aumentava per livelli più elevati di grafitizzazione.

Una delle principali conclusioni del progetto è che a parte il prezzo del metallo nobile, anche il costo del riciclaggio e l’efficienza sono importanti per la valutazione economica dei catalizzatori.

SUSFUELCAT dovrebbe promuovere la competitività dell’Europa nel settore dei catalizzatori per la produzione di idrogeno. La tecnologia APR consentirà una produzione efficiente e sostenibile di combustibile dalla biomassa, riducendo la dipendenza dell’Europa dai combustibili fossili.