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Oct 19, 2023

Oro verde: biomassa torrefatta per sostituire carbone e petrolio

March 9, 2023

9 marzo 2023

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dell'Istituto Fraunhofer per l'ingegneria interfacciale e la biotecnologia IGB

A febbraio, la startup estone New Standard Oil ha commissionato con successo il suo primo prototipo su scala industriale per l’essiccazione e la torrefazione di materie prime biogene operanti con vapore surriscaldato a pressione atmosferica. Il processo ad alta efficienza energetica è stato sviluppato presso l’Istituto Fraunhofer per l’ingegneria interfacciale e la biotecnologia IGB di Stoccarda, in Germania, e produce preziose materie prime per l’industria chimica ed energetica: prodotti chimici di base, biocarbone e acqua.

La biomassa vegetale è considerata un’alternativa rispettosa del clima alle materie prime fossili. Per l’uso materiale e chimico, le materie prime rinnovabili e i flussi di materiali residui provenienti dall’agricoltura e dalla silvicoltura o dalle industrie a valle vengono in molti casi convertiti tramite processi di conversione biotecnologici o chimici in sostanze chimiche speciali, come zuccheri o elementi costitutivi di polimeri.

Un approccio diverso, che consente di utilizzare completamente la biomassa in un unico processo, è stato seguito dalla startup estone New Standard Oil: si basa sulla raffinazione termica e sul frazionamento di residui biogenici come legno e fieno per convertirli in prodotti chimici "verdi" e carbone "verde" senza lasciare residui.

Ciò è reso possibile da un processo sviluppato su scala pilota presso l’Istituto Fraunhofer per l’ingegneria interfacciale e la biotecnologia IGB di Stoccarda, in Germania, in cui la biomassa viene riscaldata in un’atmosfera chiusa di vapore surriscaldato senza ossigeno e quindi torrefatta, cioè degradata termochimicamente.

"Abbiamo lavorato con New Standard Oil negli ultimi anni e non vediamo l'ora di collaborare con la startup estone come licenziatario globale per il nostro know-how nella torrefazione a valore aggiunto di biomassa con vapore surriscaldato a pressione atmosferica e valorizzazione di i prodotti chimici", spiega il Dr.-Ing. Antoine Dalibard del Fraunhofer IGB.

Il processo di torrefazione funziona in modo simile alla pirolisi blanda e segue una fase di essiccazione in cui l'acqua legata nella biomassa evapora. "Nello stesso impianto, a temperature comprese tra 200 e 300 gradi Celsius, espelliamo poi le sostanze volatili presenti nella biomassa, che provengono principalmente dall'emicellulosa, uno dei tre componenti principali della biomassa", spiega l'esperto di tecnologia di separazione termica.

Uno dei principali vantaggi del processo deriva dalla speciale progettazione del sistema di essiccazione a vapore surriscaldato. "Oltre all'acqua evaporata, la fase gassosa contiene anche preziosi composti volatili. Raffreddando la fase gassosa otteniamo un condensato che possiamo separare in vari prodotti chimici della piattaforma mediante successivi processi di separazione come distillazione, estrazione o elettrodialisi", spiega Dalibard .

L'ingegnere ha ulteriormente sviluppato e ampliato il processo presso Fraunhofer IGB e ha anche studiato possibili processi a valle per aggiungere valore alle sostanze chimiche condensate.