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il ricevitore per la cattura della luce solare ai fini della produzione di carburante per l’aviazione sostenibile è installato su una torre presso lo stabilimento di Synhelion a Jülich. Foto: PD

Clima ed energia Contenuto partner: Economiesuisse

Volare in modo sostenibile con il carburante solare

Nella corsa alle operazioni di volo a zero emissioni di CO², Swiss vuole essere un pioniere: la compagnia aerea è impegnata nell’utilizzo di carburanti sostenibili, e in particolare sostiene il lancio sul mercato di un innovativo carburante solare sviluppato dalla start-up svizzera Synhelion.

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All’inizio dell’anno, molti svizzeri cominciano a pianificare le loro vacanze, con una forte domanda di viaggi a lungo raggio che possono essere effettuati solo in aereo. Dopo la pandemia, sempre più viaggiatori d’affari prendono (di nuovo) l’aereo. Ciò che va a beneficio dell’industria dei viaggi non è altrettanto benefico per la protezione del clima. Dopo tutto, il traffico aereo è responsabile di oltre il 3% delle emissioni globali di CO². Solo in Svizzera, gli aerei decollati dagli aeroporti locali nel 2019 hanno emesso un totale di 5,7 milioni di tonnellate di gas serra. Queste emissioni rappresentano circa l’11% di tutti i gas serra nel Paese, come ha annunciato l’Ufficio federale dell’aviazione civile (UFAC) a metà dicembre 2022.

La leva più importante per ridurre l’impatto dell’aviazione sul clima è l’utilizzo di aeromobili moderni, efficienti dal punto di vista delle emissioni di CO², nonché l’impiego di carburanti sostenibili. Swiss sta affrontando attivamente queste sfide in collaborazione con la propria casa madre, il Gruppo Lufthansa: Ia compagnia aerea non solo sta investendo miliardi in aeromobili di nuova generazione, ma è anche impegnata in vari progetti per rendere disponibile un carburante più sostenibile, il cosiddetto Sustainable Aviation Fuel (SAF). Già due anni fa, Swiss ha stretto una partnership strategica con la start-up svizzera Synhelion. Lo scorso dicembre, la compagnia aerea ha inoltre acquisito una partecipazione finanziaria in questo spin-off del Politecnico di Zurigo, fondato nel 2016. In un’operazione su larga scala, Synhelion sta lavorando per portare sul mercato un carburante non fossile ottenuto con l’energia solare. Se tutto andrà secondo i piani, Swiss sarà la prima compagnia aerea al mondo a utilizzare un carburante «sun-to-liquid» nelle operazioni di volo regolari. Cosa c’è dietro questa tecnologia? Ne parleremo più avanti.

Obiettivi climatici ambiziosi

La collaborazione con Synhelion non è per Swiss un impegno una tantum, bensì «un elemento centrale della nostra strategia di sostenibilità a lungo termine», spiega Dieter Vranckx, CEO della compagnia aerea. L’azienda si è posta l’ambizioso obiettivo di dimezzare entro il 2030 le emissioni nette di CO² derivanti dalle operazioni di volo rispetto al 2019 e di raggiungere un’impronta di carbonio neutra entro il 2050. Nel frattempo, l’intero settore è impegnato in questa importante trasformazione, indispensabile per la protezione del clima: nell’ottobre 2022, anche l’Organizzazione Internazionale per l’Aviazione Civile (ICAO) ha adottato un obiettivo di zero netto.

Il processo sviluppato da Synhelion è unico al mondo: utilizza il calore solare per produrre gas di sintesi, che a sua volta può essere convertito in combustibili liquidi non fossili come cherosene, benzina o diesel. Quando questo combustibile solare alternativo viene bruciato, rilascia solo la quantità di CO² utilizzata per la sua produzione.

Il punto cruciale: se si brucia un combustibile fossile «normale», si producono CO², vapore acqueo e calore. Questo calore può a sua volta essere utilizzato per alimentare un motore. Synhelion inverte questo processo, in base a una formula incredibilmente semplice: si prende acqua, CO² e metano e si riscalda il tutto con il calore solare. Per il primo impianto industriale, Synhelion utilizza CO² biogenica proveniente da una cartiera locale. Ma è anche possibile utilizzare la CO² direttamente dall’aria presente nell’ambiente. Il risultato è un petrolio greggio sintetico o solare che può essere trasformato in carburante in una raffineria.

Quello che a prima vista può sembrare un rimedio messo a punto nel laboratorio di un alchimista potrebbe presto rivoluzionare il trasporto aereo. Infatti, i carburanti solari sono compatibili con tutti i motori aerei convenzionali e con i motori a combustione. E per produrli non c’è bisogno né di petrolio né di elettricità rinnovabile, poiché si può utilizzare direttamente l’energia solare.

Miscelare senza problemi

Il Sun-to-liquid è quindi un metodo alternativo per la produzione dei SAF, noti anche come carburanti «drop-in», poiché possono essere facilmente miscelati con i carburanti convenzionali. Inoltre, la ricerca e la stessa industria hanno già sviluppato processi biogenici finalizzati a convertire in carburante il carbonio proveniente da gas e biomasse sostenibili. Uno di questi approcci è il cosiddetto metodo HEFA, che attualmente presenta i rischi tecnologici più bassi e a tutt’oggi è l’unico carburante per l’aviazione sostenibile esistente sul mercato. Il processo prevede l’idrogenazione dei grassi provenienti dall’industria alimentare e dai rifiuti industriali e la successiva raffinazione come per i combustibili fossili. Swiss assicura per contratto che il cherosene prodotto in questo modo non contiene olio di palma.

Lo svantaggio dei processi biogenici? La quantità di biomassa disponibile per produrre carburante sostenibile è limitata. Al momento, d’altra parte, sembra essersi allontanata l’idea di realizzare motori elettrici o a idrogeno per aerei di grandi dimensioni. A livello tecnico, i punti critici sono la densità energetica ancora troppo bassa delle batterie e l’insufficiente capacità di stoccaggio dell’idrogeno.

I clienti possono compensare

Swiss è impegnata nella protezione del clima anche in altri modi: la compagnia aerea propone ai clienti di compensare le emissioni di CO² del loro volo, acquistando carburante sostenibile o investendo nei progetti di protezione climatica promossi dalla fondazione svizzera myclimate. Se i passeggeri compensano il loro consumo di carburante in tutto o in parte con il SAF, il Gruppo Lufthansa utilizza la quantità corrispondente di carburante sostenibile. I SAF oggi disponibili riducono già le emissioni di CO² di almeno l’80% rispetto ai combustibili fossili.

Tuttavia, la quantità di SAF disponibile è ancora estremamente scarsa. Attualmente, solo circa lo 0,5% del carburante disponibile a livello mondiale è di origine non fossile. Sono ancora troppo poche le raffinerie in grado o disposte a produrre SAF certificato e in quantità sufficienti. Non c’è da stupirsi se, a tutt’oggi, i carburanti sostenibili restano un bel po’ più costosi del cherosene convenzionale. Swiss ha accettato la sfida e sta facendo tutto ciò che è in suo potere per far progredire ulteriormente l’uso e la scalabilità del SAF e per utilizzare, il più presto possibile, il primo carburante solare di Synhelion nelle operazioni di volo.

Un impianto con un enorme campo di specchi

Il futuro è già iniziato, in particolare nella piccola città della Germania occidentale di Jülich, nei pressi di Aquisgrana. Infatti proprio lì, nel «Brainergy Park» vicino al centro aerospaziale tedesco, Synhelion sta costruendo il primo impianto al mondo su scala industriale per la produzione di carburante solare a emissioni zero, un’altra importante pietra miliare sulla strada verso il «Net Zero». La struttura consiste in un enorme campo di specchi che segue la traiettoria del sole e ne riflette la luce su una torre alta 20 metri. Al suo interno, viene generato un calore di processo ad alta temperatura, superiore a 1000 gradi Celsius, per la produzione di carburante Sun-to-Liquid. Un reattore all’interno della torre produce il gas di sintesi necessario. Il reattore stesso è alimentato con metano e anidride carbonica provenienti dai rifiuti biologici di una cartiera, da un lato, e acqua, dall’altro. Synhelion aveva già dimostrato la fattibilità della sua tecnologia in una mini-raffineria solare presso il Politecnico di Zurigo nel 2019.

Con il sostegno di Swiss e del Gruppo Lufthansa, nonché di altri partner e investitori, l’innovativo combustibile solare sarà lanciato sul mercato il prima possibile. Se tutto procede secondo i piani, a Jülich si produrranno 10.000 litri di carburante solare l’anno. Ma non è tutto: nel 2025, Synhelion metterà in funzione un impianto commerciale ancora più grande, con un volume di produzione più elevato, nella soleggiata Spagna. E questo è solo l’inizio. «Per i prossimi dieci anni, puntiamo a costi di produzione inferiori a un franco per litro e a una capacità di produzione commerciale di 875 milioni di litri di carburante l’anno», afferma Philipp Furler, CEO e co-fondatore di Synhelion. Il quantitativo equivale a circa la metà del fabbisogno svizzero di carburante per l’aviazione. Entro il 2040, l’obiettivo è portare la produzione a 50 miliardi di litri di carburante solare l’anno.

«Crediamo in un mondo globalizzato in cui i collegamenti sono assicurati da una mobilità pulita e sostenibile», sottolinea Furler, che sta già aspettando con ansia «il giorno in cui il primo aereo Swiss decollerà con il nostro carburante solare».

Dichiarazione: Questo contenuto è stato creato dalla redazione di Sustainable Switzerland su incarico di economiesuisse.

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