Saf, Sustainable aviation fuel, una sostanza che potrebbe risultare simile in tutti i parametri al cherosene bruciato dagli aerei ma senza modificare i motori e cullarsi troppo in “illusioni elettriche” che per le lunghe tratte aeree sono praticamente impossibili
Con la fine della pandemia (o la sua certa riduzione), è ripreso il turismo e i viaggi aerei. Con le conseguenze che sappiamo, sul pianeta e sull’ambiente. L’innovazione tecnologica sull’utilizzo dell’idrogeno compresso, ricavato da fonti ecologiche, e utilizzato come carburante degli aerei è ancora una soluzione lontana. Così come i motori elettrici per alimentare grandi velivoli destinati a lunghe percorrenze.
Il Saf, invece, potrebbe essere una concreta novità per rendere i viaggi aerei più green. Il Saf, infatti, anziché essere prodotto dal greggio, dovrebbe derivare dall’anidride carbonica ma senza creare aggiuntivi effetti serra. Nel migliore dei casi, potrebbe essere estratto dagli scarti dei processi industriali.
Diverse compagnie aeree hanno già effettuato 450mila voli utilizzando il Saf come componente del loro carburante. Considerando gli obiettivi della neutralità climatica al 2050, l’unico modo per rendere più sostenibile il comparto aereo appare proprio quello dell’utilizzo del Saf. Vediamo di cosa si tratta.
Nodi da sciogliere sul Saf idrotrattato, produzione e costi
Produrre il saf è complicato e costoso. Bisogna “fissare” il carbonio dell’anidride carbonica in grandi molecole ricche di energia. Con ingenti costi. Il Saf attuale deriva da scarti di olio da cucina e grassi, le cui molecole di trigliceridi devono la loro esistenza all’azione della luce solare sulla clorofilla.
Per produrre il saf, i trigliceridi vengono idrotrattati, una modalità già utilizzata per ottenere il biodiesel. Una molecola di trigliceridi è costituita da tre code di atomi di carbonio collegati ad una testa che contiene ossigeno. L’idrotrattamento mette insieme ossigeno e idrogeno per ottenere l’acqua. Da questo processo si ottiene la molecola di propano che successivamente dà vita al carburante “green”.
Dove viene prodotto attualmente il Saf?
Al momento il produttore più importante di Saf idrotrattato è la finlandese Neste con due impianti, uno a Rotterdam dove produce anche biodiesel e uno a Porvoo. La Neste ha come obiettivo entro il 2023 di arrivare a trasformare 1,9 miliardi di litri di saf all’anno.
Un passo importante per l’utilizzo del Saf è stato a luglio con la American airlines che ha preso in consegna il primo lotto di saf per farlo dichiarare ecologico dal programma Corsia (Carbon offsetting and reduction scheme for international aviation), che mette a confronto gli standard sulle emissioni nel settore dell’aviazione.
La Neste non è la sola azienda a utilizzare l’idrotrattamento per produrre il saf dagli oli alimentari e dai grassi riciclati. Negli Stati Uniti, la World energy usa un’ex raffineria di petrolio a Paramount, in California, per realizzare lo stesso procedimento. Il primo impianto a produrre il Saf per fini commerciali, convertito a tale scopo nel 2016 dall’imprenditore Bryan Sherbacow che si sta già muovendo in proprio ampliare la gamma di materiali di scarto da trasformare in Saf. L’obiettivo della World energy rimane comunque alto: produrre entro il 2025 circa 1,3 miliardi di litri di Saf all’anno.
Il problema materie prime
Rimane poi l’interrogativo materie prime. Se la base del Saf è costituita dai trigliceridi, acquistare oli e grassi (utilizzati anche a scopi alimentari) per ricavarne carburante per aerei, potrebbe causare un’impennata dei prezzi e anche l’aumento esponenziale dell’impiego di palme da olio, con gli esiti che sappiamo. Proprio Sherbacow, ex World energy, con la nuova Alder fuels sta cercando la soluzione al problema.
Anche la materia prima utilizzata dalla Alder è uno scarto, ma in questo caso sono scarti della silvicoltura e dell’agricoltura. Sono biomasse costituite da polimeri strutturali che possono essere trattate con un procedimento simile all’idrotrattamento. La Alder, che impiega la pirolisi e in questo modo divide la materia in molecole più piccole attraverso l’applicazione del calore, realizza un composto di idrocarburi definito greggio ecologico. Il greggio ecologico viene processato e trasformato in Saf nelle raffinerie esistenti. La Boeing ha annunciato a luglio che avrebbe utilizzato alcuni dei suoi aerei per testare e qualificare i risultati. La Alder auspica di cominciare la produzione nel 2024.
Altre soluzioni per la produzione di Saf: gas di sintesi e combustibile solare
Altre soluzioni per la produzione di Saf vengono dalla fissazione del biossido di carbonio in impianti industriali, i cosiddetti processi power-to-liquid, che producono quelli che sono definiti e-fuel. Sono processi che variano molto ma che hanno tutti in comune la creazione di una miscela di idrogeno e monossido di carbonio, o gas di sintesi. L’approccio adottato dutante la guerra contemplava la parziale ossidazione del carbone per creare monossido di carbonio che potrebbe anche essere prodotto dalla riduzione parziale di anidride carbonica.
L’anidride carbonica potrebbe provenire da diverse fonti. Tra questi procedimenti, prelevarla direttamente dall’atmosfera, usando la cosiddetta cattura diretta dall’aria (dac) per separarla come il consorzio Norsk e-Fuels che sta costruendo un impianto per la dac con l’obiettivo di produrre saf. La produzione di 12,5 milioni di litri all’anno dovrebbe cominciare nel 2024. Altri, più concretamente, per estrazione dallo scarto dei biodigestori che generano metano o dagli impianti di fermentazione come i birrifici.
Da considerare anche l’azienda svizzera Synhelion che utilizza il sole per il procedimento di realizzazione del Saf. Viene utilizzato un campo di specchi che riflettono la luce solare verso un ricettore collocato in cima a una torre. Il ricettore surriscalda un fluido vettore nel ricettore fino a fargli raggiungere una temperatura in eccesso di 1.500 gradi. Il fluido alimenta una camera di reazione che produce gas di sintesi riducendo l’acqua a idrogeno e l’anidride carbonica a monossido di carbonio.
Il 17 agosto la Synhelion ha annunciato la produzione di gas di sintesi su scala industriale in un impianto sperimentale e l’inaugurazione di una struttura nei pressi di Colonia, in Germania, da cui spera per l’anno prossimo di fornire saf alle compagnie aeree del gruppo Lufthansa.
E nel 2025 aprirà un altro impianto in Spagna, per approfittare dei suoi livelli più elevati di luce solare. Entro il 2030, in vista dell’apertura di altri impianti, la produzione dell’azienda potrebbe aumentare fino a 850 milioni di litri all’anno, una quantità sufficiente per soddisfare la metà del fabbisogno delle compagnie aeree svizzere. L’obiettivo è di raggiungere i 50 miliardi di litri all’anno entro il 2040. Questo determinerebbe un impatto rilevante nel mercato del combustibile per aerei.
Anche l’anidride carbonica dal settore del cemento e dalla biotecnologia
Anche l’anidride carbonica prodotta dal settore del cemento sarebbe ideale per ricavare carburante sostenibile. La Synhelion ha previsto un progetto sinergico con la Cemex, un’azienda messicana tra i principali produttori al mondo di cemento. Parte della produzione implica il riscaldamento di calcare per separare l’anidride carbonica. Dopo aver testato con successo l’idea in Spagna, le due aziende puntano a costruire un impianto di prova in una delle sedi della Cemex.
Un terzo approccio per la produzione del Saf è la biotecnologia. Un’idea innovativa è usare direttamente la fotosintesi, progettando alghe unicellulari per per ottenere dei drop-in convenzionali. Un’altra idea prevede un drop-in decisamente non convenzionale, basato su una molecola creata da batteri per difendersi dai funghi.
Futuro verde anche per gli aerei
Secondo i calcoli della Iata, l’associazione di settore che rappresenta la maggior parte del settore dell’aviazione civile, il Saf potrebbe coprire il 65 per cento della mitigazione delle emissioni di anidride carbonica. Il restante potrebbe venire da aerei elettrici o alimentati a idrogeno, da un’a maggiore efficienza delle compagnie aeree e dalla compensazione delle emissioni con la cattura di anidride carbonica.
Un obiettivo audace che prevede la produzione di 450 miliardi di litri di Saf all’anno entro la metà del secolo. Un’idea che ha suscitato l’interesse di molti governi al punto che l’amministrazione Biden negli Stati Uniti ha annunciato l’introduzione di crediti fiscali e altri incentivi per la produzione di Saf nel quadro della nuova legge di bilancio del paese.
E in Europa?
In Europa, l’Unione ha chiesto agli stati membri di imporre ai singoli aeroporti degli obiettivi di utilizzo di Saf. Richieste che potrebbero aumentare dal 2 percento all’85 percento entro il 2050. Se ci saranno adeguati per diffondere la produzione e ridurre i costi, il giorno in cui il turismo sostenibile non sarà solo quello a piedi, lento o in treno ma anche quello in aereo, non smbrerà più un’utopia.
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