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In Spagna c’è una torre solare termica che produce un carburante per jet prodotto usando l’anidride carbonica, l’acqua e la luce del sole. Sembra l’inizio di una storia dai risvolti interessanti e lo è, dal momento che l’inquinamento dei nostri cieli è dovuto alle emissioni degli aerei, responsabili di circa il 5% del cambiamento climatico globale.
Se si riuscisse a limitare le loro emissioni nocive nell’atmosfera sarebbe un bel passo avanti, ma per farcela bisognerà prima capire come produrre carburante pulito (non più di origine fossile) in grado di garantire una soluzione sicura al trasporto aereo mondiale. Ci si sta provando, appunto, in Spagna dove le torri solari abbondano e c’è la possibilità di portare avanti esperimenti e test sull’argomento: vediamo di cosa si tratta e come funziona il cosiddetto syngas (derivato dall’inglese synthetic gas).
Cosa sono le torri solari
Partiamo con una rapida spiegazione su cosa sono le torri solari: si tratta di un sistema tecnologico sfruttato per la creazione di energia solarePer approfondire leggi "Energia solare: come viene raccolta e vantaggi nell’utilizzo". Leggi, che si avvale dello stesso principio di funzionamento delle serre. Le torri sono torri nel vero senso della parola, quindi si sviluppano in verticale e sono in grado di spostare e riscaldare l’aria contenuta al loro interno, fino a trasformarla in energia elettrica. Sotto la superficie trasparente della torre (ricoperta da pannelli che catturano i raggi solari) l’aria calda si accumula e poi sale verso la parte superiore della struttura, dove le turbine in azione producono energia elettrica e la trattengono, così da rilasciare il calore prodotto durante il giorno anche di notte.
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La tecnologia delle torri solari ha trovato terreno fertile soprattutto in Spagna, dove la prima torre solare è stata installata nel 1983 nella città di Manzanares nei pressi di Madrid. Si trattava di una struttura alta quasi 200 metri, in grado di produrre 50 kW di energia grazie a ben 6.000 metri quadrati di pannelli solari. Questo primo prototipo venne distrutto da una tempesta ma ha apposto il primo tassello al processo di sperimentazione che ha interessato tutto il mondo, portando alla creazione di torri solari alte fino a 800 metri di cui una – tuttora esistente- nel deserto dell’Arizona (il deserto è la condizione ideale per la produzione di energia nelle torri solari grazie alle temperature elevate e all’area circostante sgombra).
La torre solare spagnola che produce carburante sostenibile per jet è stata costruita dal Politecnico di Zurigo, con lo scopo di produrre carburante per aerei che – come abbiamo visto prima – è definito syngas, usando l’anidride carbonica, l’acqua e la luce solare. Al momento, il carburante che si usa per gli aerei a turbina e per quelli di linea è il jet fuel, derivante dal petrolio e chiamato comunemente cherosene.
Le compagnie aeree si stanno interessando ormai da qualche anno alle proposte di carburanti a emissioni zero, non basati sul cherosene ma ottenuti con altri sistemi come ad esempio dagli oli di scarto di origine bio o da coltivazione dedicate; nonostante la diversa derivazione, però, questo tipo di carburante non è in grado di sostituire completamente il cherosene e per questo si continua a mischiarlo con il jet fuel, creando così una miscela ibrida che risolve il problema delle emissioni in modo decisamente parziale.
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Nonostante ciò, questi carburanti ibridi vengono definiti a emissioni zero perché non sono estratti dal terreno bensì dalle coltivazioni, anche se queste necessitano di una bella percentuale di CO2 per essere mantenute. Ciò dimostra però come il carbonio si possa estrarre da fonti diverse, ed è qui che nasce il syngas prodotto dalla torre solare spagnola, come risultato dell’idrogeno derivato dall’acqua unito al monossido di carbonio. Il syngas può essere raffinato mediante una lavorazione che serve a trasformarlo in combustibile, anche se allo stato attuale delle cose si tratta di un processo che prevede ancora delle grosse dispersioni di energia.
Come si ottiene il syngas nella torre solare
Nella nostra bella torre solare spagnola alta 15 metri sono presenti 169 pannelli riflettori ognuno con superficie di 3 metri quadrati, che inviano la luce del sole in un foro di 16 cm posto in cima alla struttura. Il calore raccolto serve per condurre alla reazione l’acqua e la CO2, così da ottenere idrogeno e monossido di carbonio alla base del syngas. Il syngas verrà poi trasformato in combustibile liquido grazie a un’unità posta alla base della torre solare, e a questo punto si potrà miscelare con quello di origine fossile.
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Siamo ancora all’inizio di questo progetto e gli esperimenti si stanno svolgendo su cicli della durata di un’ora, utili a comprendere quali siano i parametri utili per una produzione soddisfacente. Finora, la stima dice che in 9 giorni sono stati prodotti circa 5.200 litri di syngas. Nonostante ciò, non ci è dato sapere la quantità di cherosene prodotte, e inoltre si è scoperto che l’efficienzaÈ il rapporto tra un risultato in termini di rendimento, merci, servizi o energia e l'immissione di energia. Leggi totale del sistema è del 4%, una misura ottenuta facendo il rapporto tra contenuto energetico del syngas rispetto all’energia solare immessa nella torre.
Oltre a questi dettagli da valutare, bisogna considerare anche il costo molto alto dell’anidride carbonica allo stato puro necessaria per far funzionare la torre; nel frattempo si stanno studiando nuovi sistemi per estrarre l’anidride carbonica direttamente dall’aria.
Possiamo però affermare che questo syngas prodotto dalla torre solare, vanta zero emissioni rispetto agli altri; i ricercatori che si occupano di questi esperimenti, a tal proposito, hanno dichiarato che la combustione del cherosene nel motore a reazione di un aereo produce una quantità di anidride carbonica pari a quella consumata durante la fase di produzione del syngas nella torre solare.
Quindi, a conti fatti, si tratta comunque di un passo in avanti importante sul quale ragionare, per arrivare un giorno a rendere green anche i nostri cieli.
