Microalghe: il biocarburante del futuro

Quanto pesa pagare 50 euro per un pieno di carburante? Quanto sarebbe bello pagare pochissimo il diesel riuscendo anche a rispettare l’ambiente? Queste sono le domande cruciali alle quali l’ingegneria cerca di dare un’adeguata risposta da anni. Finalmente i ricercatori sembrerebbero aver trovato la soluzione: la produzione di biocarburanti alle microalghe.
Ma cosa sono e come si ottengono? Saranno veramente la soluzione del futuro? Quali sono i progressi attuali della ricerca?

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Da anni si sta cercando un alternativa al petrolio attraverso la produzione dei biocarburanti. Si è iniziato coi biocarburanti di prima generazione, che consistono nella produzione di carburante a partire dalla coltivazione di materiale vegetale: ne è un esempio il famoso olio di colza. Successivamente sono stati introdotti quelli di seconda generazione, che sono prodotti a partire dagli scarti alimentari.
Purtroppo queste due tipologie di biocarburanti presentano problematiche molto complesse e difficilmente risolvibili: i primi necessitano di vaste aree di terreno, che vengono così tolte all’agricoltura, mentre i secondi presentano costi di produzione troppo elevati.
Sono proprio tali ostacoli che hanno portato a trovare soluzioni ancora più innovative e alternative. La ricerca, in questi ultimi anni, non si e mai fermata, anzi, è riuscita a dare vita ad una nuova generazione di biocarburanti, la terza, utilizzando materie prime economiche, facili da reperire e ad alto rendimento: le microalghe.
3Queste non sono altro che normalissime specie vegetali che crescono spontaneamente nelle acque reflue e che hanno solamente bisogno di uno specchio d’acqua e della luce per sopravvivere. Uno dei motivi principali per cui sono stati usati proprio questi microrganismi sono che le microalghe oltre ad essere presenti in tutti gli ecosistemi della Terra (ne esistono infatti più di 50mila specie), sono in grado di adattarsi a condizioni ambientali molto diverse, sia acquatiche che sub-areali, riuscendo persino a sopravvivere a climi molto estremi come quelli desertici. Inoltre tali organismi riescono, attraverso la semplice fotosintesi clorofilliana, ad avere un rendimento molto maggiore rispetto a tutte le altre tipologie di biocarburanti, riuscendo, persino, a mantenere i valori delle emissioni di anidride carbonica molto bassi.

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Il processo di produzione di questo tipo di carburanti sfrutta la grande quantità di lipidi che le microalghe producono durante la fotosintesi, ma a parte questa differenza, mantiene poi gli stessi passaggi attraverso i quali viene fabbricato il biodiesel. Più nello specifico questo procedimento è caratterizzato da tre stadi: nel primo si coltiva la biomassa, ovvero si fanno crescere le piantine di alghe lasciando che avvenga il processo di fotosintesi, nel secondo si ha una fase di separazione, dove si dividono le cellule delle piante dai substrati di coltivazione, mentre nel terzo stadio si estraggono i grassi e i carboidrati prodotti. Infine, come ultimo passaggio, attraverso la reazione di transterificazione, i trigliceridi estratti sono convertiti in esteri e glicerolo, ovvero nel comune biodiesel.
Un altro aspetto che rende questi microrganismi i candidati perfetti sostituire il carburante attuale è che gli scarti prodotti da tale processo possono essere riutilizzati per produrre merci ad alto valore aggiunto come farmaci e mangimi.
Ovviamente tutto ciò non significa né che nei prossimi mesi sarà possibile utilizzare i biocarburanti di terza generazione per riempire il serbatoio delle nostre auto, né che basterà iniziare a coltivare alghe per 1sopperire al problema delle risorse fossili. Purtroppo sono ancora molti gli ostacoli da oltrepassare prima di poter arrivare ad un epilogo di questo genere. Innanzitutto la produzione di microalghe per fini energetici avviene solamente in impianti pilota che hanno il compito di continuare a testare tale metodo per provare ad ottimizzarlo e a renderlo definitivamente utilizzabile. In secondo luogo il problema principale continua a rimanere il costo di tali tecnologie: infatti, in media, la produzione di 1 kg di microalghe costa circa 3 dollari. Tuttavia se si riuscisse a diffondere tale produzione a livello mondiale su scala commerciale e a valorizzare l’ ampia gamma di co-prodotti ottenuti dagli scarti, il prezzo si ridurrebbe drasticamente a circa mezzo dollaro al chilo.
Dunque, sebbene prima di riuscire a vedere i frutti di questa scoperta sarà necessario aspettare ancora molti anni, i biocarburanti alle microalghe sono un’innovazione molto importante, perché possono segnare un punto di svolta per il nostro futuro.

Luisa Bizzotto

Laureata all'Università di Padova Ingegneria Chimica e dei Materiali, frequento il corso internazionale Susteinable Technologies and Biotechnologies for Energy and Materials presso l'Almamater Studiorum Università di Bologna. Scrivo per La Voce che Stecca dal 16 luglio 2015 e su queste pagine mi occupo di cultura, musica e sport, ma soprattutto di scienza, la mia passione.

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