Prende il volo il progetto SUN-to-LIQUID che punta a produrre cherosene sintetico dall'ossidoriduzione di acqua e CO2 tramite un reattore alimentato a energia solare concentrata.
L’uso esteso del carburante rinnovabile prodotto con il sistema SUN-to-LIQUID porterebbe al taglio del 90% delle emissioni degli aerei
(Rinnovabili.it) – Acqua, sole e CO2 potrebbero diventare presto gli unici ingredienti necessari a far volare gli aerei: ne sono convinti i ricercatori del progetto SUN-to-LIQUID che per la prima volta sono riusciti a generare un carburante rinnovabile per velivoli sfruttando solo l’energia solare concentrata e un reattore capace di produrre gas sintetico (monossido di carbonio e idrogeno) tramite l’ossidoriduzione termochimica di acqua e CO2.
Il progetto, partito nel 2016 grazie al finanziamento del programma europeo di ricerca Horizon 2020, ha visto la costruzione di un impianto di produzione su scala reale, in Spagna, presso il Technology Park IMDEA di Mostoles, vicino Madrid.
La tecnologia si basa sulla sinergia di 3 sistemi: le radiazioni del sole vengono riflesse da un campo di specchi solari verso una torretta alta 15 metri sulla cui sommità è fissato un piccolo reattore solare che, tramite conversione termochimica, sfrutta le altissime temperature (superiori a 1.500°C) per produrre gas sintetico, un mix tra idrogeno e monossido di carbonio, che a sua volta viene compresso, portato allo stato liquido e trasformato in cherosene da un impianto in loco.
La luce solare riflessa raggiunge una concentrazione pari a 2.500 volte quella diretta ovvero 3 volte quella utilizzata dai moderni impianti fotovoltaici. Un gettito di calore garantito l’intero giorno grazie al sistema di tracking del sole di cui sono dotati i 169 pannelli del sito madrileno.
Il reattore solare, sviluppato dalla società svizzera ETH Zurich, è costituito da un ricevitore a cavità contenente una struttura reticolare in schiuma porosa (RPC) in puro CeO2 direttamente esposta alla radiazione solare concentrata. Dopo il primo modello da laboratorio (da 4kW), il reattore costruito presso il sito IMDEA ha raggiunto la scala pre-commerciale dei 50kW.
I gas sintetici di alta qualità prodotti dalla reazione termochimica, vengono compressi dallo speciale impianto realizzato dall’azienda partner HyGear e trasformati tramite il processo Fischer-Tropsch in combustibili idrocarburici liquidi, già certificati per l’utilizzo su mezzi aerei. Durante 291 cicli di ossidoriduzione, il team di SUN-to-LIQUID ha prodotto oltre 700 litri di gas sintetico, convertito poi in nafta, gasolio e cherosene.
L’efficienza energetica del processo di conversione luce-gas sintetico realizzata presso l’impianto di Mostoles supera il 30% nelle migliori condizioni possibili (quindi utilizzando l’intero campo solare e raggiungendo temperature favorevoli alle reazioni termodinamiche), ma i ricercatori puntano a migliorarla ulteriormente grazie all’implementazione di materiali più efficienti e alla costruzione di reattori su scala industriale.
L’utilizzo su larga scala dei carburanti realizzati tramite il procedimento messo a punto nel progetto SUN-to-LIQUID permetterebbe il taglio di oltre il 90% delle emissioni prodotte dal settore dell’aviazione. Si tratta quindi di un’innovazione particolarmente appetibile per un comparto attualmente tra i più inquinanti e con meno alternative in termini di propellenti sostenibili, ma che può interessare fortemente anche il trasporto pesante su gomma e quello navale, anch’essi settori tra i maggiori responsabili di emissioni.
“Siamo un passo più vicini a vivere in con un reddito energetico rinnovabile invece di essere costretti a bruciare la nostra eredità fossile– ha commentato il dottor Andreas Sizmann del Bauhaus Luftfahrt, coordinatore del progetto – Un passo necessario per proteggere il nostro ambiente”.
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