H come idrogeno. L’elemento più diffuso nell’universo, il motore che tiene in vita il sole da cinque miliardi di anni e che continuerà a bruciare per altri cinque. Anche sulla terra l’idrogeno è contenuto in tutti i combustibili a base di idrocarburi come la benzina, perché idrogeno vuol dire energia. Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia, nel 2019, sono state prodotte nel mondo 70 milioni di tonnellate di idrogeno. Ma la previsione è che entro il 2050 il fabbisogno possa crescere di ben cinque volte. Ma da dove viene l’idrogeno che serve per far funzionare un sistema che va sempre più veloce? Sulla terra l’idrogeno non è disponibile liberamente in natura. Può essere soltanto prodotto, ricavandolo da altri elementi e finora per il 99% deriva da fonti fossili come carbone o gas metano. La scommessa è guardare lontano, verso un orizzonte davvero sostenibile, in cui l’idrogeno possa derivare da fonti rinnovabili. Si tratta del bioidrogeno. Alla base della sfida la consapevolezza che, grazie ai progetti di ricerca in corso, anche i rifiuti potranno essere utilizzati a scopi energetici.
“Rifiuti, risorse recupero”. Tutto grazie al bioidrogeno
“Rifiuti, risorse, recupero, Venezia capitale della sostenibilità”, è il titolo del ciclo di webinar promossi da Gruppo Veritas, Dipartimento di Scienze Ambientali (DAIS) dell’università di Venezia e Ca’ Foscari Sostenibile, in occasione della Settimana europea per la riduzione dei rifiuti, in calendario dal 19 al 27 novembre. Per il terzo anno consecutivo Gruppo Veritas e università di Venezia realizzano un percorso di formazione che entra nel vivo delle grandi questioni della sostenibilità. Dal bioidrogeno ricavato dai rifiuti organici al sistema integrato dell’ecodistretto Veritas, fino alle bioplastiche e all’educazione ambientale.
“Progetto Modsen, energia elettrica da bioidrogeno ricavato dal trattamento biologico dei rifiuti” è il titolo del primo incontro online tenutosi il 10 novembre, a cui hanno partecipato 150 iscritti, in maggioranza studenti di alcune scuole superiori del veneziano. Istituto Pacinotti, licei Stefanini, liceo Foscarini e licei Bruno-Franchetti (l’iscrizione on line è comunque aperta a tutti sul sito di Ca’ Foscari sostenibile, dove è possibile trovare anche le slides delle varie relazioni https://www.unive.it/pag/18793/).
In prospettiva la biogasraffineria per energia e prodotti green e lo studio sul bioidrogeno
“Il Green Propulsion Laboratory di Veritas, nato da un progetto del Ministero dell’Ambiente sviluppato in collaborazione con il Comune di Venezia, ospita piattaforme tecnologiche per ricerche avanzate a livello mondiale – sottolinea il responsabile del GPLAB, Graziano Tassinato. – Uno dei filoni principali è rappresentato dalla ricerca sul bioidrogeno. Prodotto direttamente dai rifiuti, tramite l’azione di specifici batteri o alghe. Il GPLAB infatti è capofila del progetto MODSEN, finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico, con partner tecnologici le università di Venezia e di Padova. Le sperimentazioni sono già partite e nei prossimi tre anni valuteremo i risultati . Per arrivare poi a definire la concreta possibilità di trasferire, su scala industriale, risultati ottenuti e tecnologie messe a punto. Dobbiamo trovare le risposte alle questioni poste in partenza: durante la fermentazione dei rifiuti organici, quanto bioidrogeno può essere prodotto e come può essere utilizzato?
Le sperimentazioni sul bioidrogeno
Per quanto ci riguarda le sperimentazioni, sviluppate nell’ambito del progetto MODSEN, ci offrono l’opportunità di guardare anche oltre. E cioè al possibile utilizzo del bioidrogeno come catalizzatore per riconvertire l’anidride carbonica (composta da un atomo di carbonio e due di ossigeno) estratta da fumi industriali e ricombinarla in modo da produrre metano (composto da un atomo di carbonio e quattro di idrogeno). Questo è un processo di frontiera per incidere sulle emissioni del futuro. Arrivare ad ottenere metano, grazie a un ciclo di lavorazione proveniente da processi davvero sostenibili. Sperimentazioni di questo tipo sono alla base della piattaforma tecnologica che chiamiamo Biogasraffineria. Cioè di una raffineria che, utilizzando soltanto bioidrogeno e anidride carbonica estratta dai fumi industriali, possa avere come risultato energia e prodotti chimici green come le bioplastiche”. (Per approndimento https://www.gruppoveritas.it/sites/default/files/allegati/grafica_agenda_riciclo_veritas_2022_interviste_-_18_10_2022.pdf)
Gli scarti di cucine e mense trasformati, grazie ai batteri
L’ università di Ca’ Foscari è all’avanguardia nello studio dei rifiuti come risorsa strategica nei percorsi di bioeconomia circolare. Cristina Cavinato, professoressa associata di Impianti Chimici al Dipartimento di Scienze Ambientali (DAIS), dal 2016 è co-coordinatrice dell’Istituto di ricerca di Ca’ Foscari per la Crescita Green and Blue. E referente di Ateneo nel gruppo di lavoro “risorse e rifiuti” della Rete delle Università per lo Sviluppo sostenibile. “L’idrogeno è un gas estremamente interessante – afferma la professoressa Cavinato, partner del GPLAB Veritas anche nel progetto MODSEN -. Basti pensare che contiene un potenziale di energia che è il triplo di quello del gas naturale ed inoltre non libera alcuna emissione.
Il problema è che l’idrogeno sulla terra non è disponibile in natura e quindi va prodotto. Le attuali metodologie di produzione dell’idrogeno presentano grandi svantaggi per le pesanti emissioni o per l’alto consumo di energia. L’idrogeno cosiddetto “marron”, estratto dal carbone, presenta emissioni di 18-20 kg di anidride carbonica per ogni kg prodotto. L’idrogeno “grigio”, ricavato dal metano, presenta emissioni di 9-10 kg di anidride carbonica per ogni kg prodotto.
L’importanza del bioidrogeno
L’unico tipo di idrogeno che non produce inquinanti è quello che chiamiamo “verde”. Ricavato tramite il processo di elettrolisi, cioè mediante la separazione delle molecole di ossigeno ed idrogeno contenute nell’acqua. Ma specifico che questa procedura richiede molta energia e per l’idrogeno verde la ricaviamo soltanto da fonti rinnovabili. Altrimenti il costo, energetico e ambientale, sarebbe comunque molto alto. Le sperimentazioni che stiamo sviluppando, nell’ambito del progetto MODSEN, sono relative al bioidrogeno, cioè ad un idrogeno “sporco”, ricavato dalla fermentazione dei rifiuti organici. I dati Veritas attestano che nel 2020 sono state prodotte circa 86mila tonnellate di rifiuto organico. Si tratta di una miscela di rifiuti che provengono dagli scarti alimentari di cucine e mense. L’obiettivo è cercare di utilizzarli a fini energetici. Grazie all’azione di specifici batteri che, in condizioni particolari, al buio e senza ossigeno, sono in grado di lavorare le sostanze per trasformare questi avanzi in bioidrogeno.”
Ma cosa succede, una volta prodotto il bioidrogeno da fermentazione di rifiuti?
Anna Stoppato è professoressa associata di Macchine a fluido al Dipartimento di Ingegneria industriale dell’università di Padova, insegna anche ai corsi di Ingegneria dell’energia e Tecnologie e chimica sostenibili per l’economia circolare; si occupa in ambito industriale di efficientamento energetico e sistemi energetici complessi. “Anche il nostro gruppo di ricerca sta collaborando al progetto MODSEN – spiega la professoressa Stoppato-, perché l’obiettivo finale è rendere i risultati ottenuti dalle sperimentazioni in laboratorio, ripetibili su scala industriale, con costi sostenibili e secondo criteri di efficacia ed efficienza. Per noi la questione è: come si può stoccare e utilizzare in rete il bioidrogeno ricavato dalla fermentazione di rifiuti? Intanto diciamo che una prima risposta è che il bioidrogeno a disposizione dovrebbe essere utilizzato come energia per il funzionamento degli stessi impianti che lo lavorano.
Occorre precisare anche che il bioidrogeno da rifiuti è “sporco”, non è certamente puro come quello ricavato dal processo di elettrolisi, perciò stiamo pensando all’utilizzo di un sistema di cella combustibile, con un processo che arriva a temperature fino a mille gradi, ma si tratta di una tecnologia che ha ancora bisogno di essere messa a punto per arrivare a produrre poi un modello potenzialmente esportabile sul mercato”.
Venezia capitale della sostenibilità e Marghera green
Il concetto chiave dei rifiuti intesi come risorse imprescindibili è alla base della transizione verso un sistema sempre più sostenibile, come richiesto anche dall’Agenda Onu 2030. In un quadro di trasformazione radicale del sistema, l’impegno parte da una nuova cultura, ma per riuscire a produrre risultati concreti c’è bisogno di poter metter in campo innovazioni tecnologiche che devono essere trasferite in modo tempestivo e corretto al mondo delle imprese. E’ questa anche la sfida della Marghera green, per la quale Comune di Venezia e Regione Veneto hanno avviato il progetto di Fondazione dal titolo “Venezia capitale della sostenibilità” in rete anche con importanti istituzioni, università e imprese strategiche.
Anche Gruppo Veritas partecipa alla sfida con il GPLAB, dove hanno già trovato sede alcune start up di giovani tecnologi impegnati a studiare e realizzare soluzioni esportabili a livello industriale in settori emergenti, come ad esempio il recupero dei metalli rari provenienti dalla dismissione dei pannelli solari.
L’educazione ambientale nelle scuole di ogni ordine e grado
“L’ambiente è un ecosistema complesso di cui fanno parte esseri umani, animali e piante, si può fare comunicazione ambientale, ma è difficile comunicare l’ambiente in sé per la complessità degli approcci che implica – conclude Riccardo Seccarello, responsabile area Comunicazione Gruppo Veritas. – Il nostro impegno quotidiano è per una comunicazione pubblica, istituzionale, scientifica informativa e divulgativa, capace di raggiungere tutti, in contrasto anche alle fake news dilaganti. Si tratta di una comunicazione che non può prescindere dalla formazione, perché occorre avviare processi che rendano condivisi valori, strategie ed obiettivi.
Con il bioidrogeno anche la gestione dei rifiuti
La gestione dei rifiuti deve diventare un valore sociale compreso e sostenuto da ogni persona e a questo scopo occorre stimolare la partecipazione dei cittadini, diffondendo dei messaggi che favoriscano i corretti conferimenti dei rifiuti ed evidenziando il vantaggio per l’intera comunità. Siamo attivi su tutti i canali di informazione, dai media tradizionali ai social network, inoltre il sito internet di Gruppo Veritas contiene informazioni ampie e dettagliate a disposizione di tutti: dalla pubblicazione dei dati sulla differenziata di ogni singolo comune del territorio servito ai report di tracciabilità delle filiere, dalla sezione dedicata al servizio idrico integrato alle campagne informative specifiche, finanche alla sezione “dove lo butto” in cui si possono trovare risposte per il corretto conferimento di ogni prodotto o materiale (https://www.gruppoveritas.it/il-gruppo-veritas/obiettivi/tracciabilita
https://www.gruppoveritas.it/dovelobutto). Nel 2021 Veritas è stata premiata a livello nazionale per le molteplici attività di comunicazione realizzate. L’impegno che ci entusiasma di più però è la formazione dei giovani: ogni anno infatti il nostro staff incontra in classe oltre 17 mila studenti per trasmettere i pilastri dell’educazione ambientale e formarli adeguatamente a essere le sentinelle di una società sempre più sostenibile”.
