Aviația și transportul maritim și terestru de mărfuri nu se pot baza în acest moment pe electrificare.

Densitatea energetică a bateriilor este de aproximativ 50 de ori mai mică per kilogram decât, de exemplu, kerosenul pentru avioane, iar pentru acest tip de mijloace este ineficientă, deoarece un rezervor de combustibil ar trebui înlocuit cu tone de baterii. Soluția constă în biocarburanții produși din deșeurile și poluarea pe care o generăm, pentru a reduce la zero și chiar a elimina o parte din emisiile sistemului nostru de viață. Rețeta și tehnologia există, dar rezultatul este costisitor și dificil de adus la o scară suficientă pentru a aproviziona această flotă enormă. Grupul de cercetare Surfcat (Surface Chemistry and Catalysis) de la Universitatea din Sevilla a reușit să îmbunătățească formula pentru obținerea biocarburanților din gunoi urban, deșeuri și CO₂, ceva ce omenirea generează în exces. A prezentat un brevet european și a deschis o nouă linie de cercetare care include valorificarea hidrogenului.

Tehnologia pentru sinteza biocarburanților avansați prin captarea și utilizarea carbonului (CCU, după inițialele în engleză)

Tehnologia pentru sinteza biocarburanților avansați prin captarea și utilizarea carbonului (CCU, după inițialele în engleză) permite utilizarea emisiilor de CO₂ ca material de bază și este supusă unor studii intense în laboratoare de un deceniu, dar nu reușește să decoleze din cauza limitărilor de eficiență energetică și a barierelor tehnice, cum ar fi lipsa catalizatorilor adecvați.

Alte rute de sinteză a biocarburanților din deșeuri sunt mai bine stabilite.

Alte rute de sinteză a biocarburanților din deșeuri sunt mai bine stabilite. Tehnica și formularea de bază există de un secol. Foarte simplificat, constă în generarea, prin procese de piroliză (descompunerea unui compus chimic prin acțiunea căldurii) și gazeificare, a unui gaz sau a unui lichid din care, după un proces de cataliză (reacție cu alte elemente), se obține un produs dorit. Cercetătorii de la Surfcat s-au concentrat pe îmbunătățirea unei părți mari a procesului pentru a-l transforma, conform chimistului lider al grupului, José Antonio Odriozola, într-unul “tehnic, economic și social durabil”.

În primul rând, materiile prime nu provin din resurse fosile, ci din depozitele de deșeuri rezultate din poluarea generată de omenire. Grupul valorifică deșeuri urbane, dioxid de carbon, resturi de biomasă (produse din tăiere sau deșeuri agricole), haine și chiar nămolul din stațiile de epurare. Unele proiecte testează cu alge.

Foarte pe scurt, acești compuși sunt supuși unui tratament termic numit gazeificare. «Este ca un cuptor sau cazanul poțiunii magice a lui Panoramix», glumește Odriozola. În acel cuptor sau cazan, căldura descompune compușii chimici și se generează un gaz (proiectul care reutilizează CO₂ este denumit BioCAs-CCU) sau un lichid (bio-ulei). Această a doua cale este obiectul a două linii de finanțare europeană (FLEXBY și CLEVER-FUEL) și include utilizarea optimă a hidrogenului în procesul de sinteză a biocarburanților.

Odată obținut gazul sau lichidul, acestea sunt supuse unui proces catalitic într-un reactor, un fel de oală sub presiune unde sunt încorporate ceea ce Tomás Ramírez-Reina, profesor de chimie anorganică și încorporat în Surfcat după ce a trecut prin Regatul Unit, numește “condimente” pentru a-l face ușor de înțeles. Acestea permit obținerea selectivă a compusului chimic dorit și accelerarea procesului, reducând astfel energia necesară și, prin urmare, costurile.

Baza acestei catalize avansate (“condimente” pentru a atinge o reacție chimică mai rapid și cu intervale mai mici de temperatură și presiune), care a fost prezentată ca brevet european, se bazează pe oxizi metalici, ar putea fi, de asemenea, utilizată pentru a îmbunătăți procesele actuale de rafinare.

«Rezultatul este analog cu combustibilul pentru avioane, nave și camioane. Cu catalizatorii reușim să modificăm compusul astfel încât să se adapteze la ceea ce dorim. Flexibilitatea se dă de la început până la sfârșit. În acest fel am reușit să oferim o soluție pentru textilele pe care le acumulăm sau pentru deșeurile agricole și să obținem ceea ce căutăm: combustibili durabili din economia circulară», subliniază Ramírez-Reina.

Odriozola subliniază importanța acestei flexibilități deoarece este baza celei de-a doua linii de cercetare, încă în faza inițială, care nu numai că ar permite obținerea biocarburantului din lichidul generat în piroliză, ci și valorificarea hidrogenului: «Se poate face catalitic și asta ar fi fundamental deoarece ar fi o nouă sursă care nu depinde de electroliză sau de surse fosile».

Dar până când această a doua linie aduce rezultate, prima se profilează deja ca o alternativă dacă producția este dusă acolo unde este generată și stocată materia primă. Ar fi cazul instalațiilor de biocarburanți instalate în depozitele de deșeuri urbane, unde problema acumulării de gunoi s-ar transforma în sursă de aprovizionare a propriei flote de colectare; sau în stațiile de epurare, unde nămolul s-ar transforma în combustibil util; sau în regiunile cu o producție mare de deșeuri agricole și forestiere. În acest sens, în Linares se prevede deja construirea unei instalații pilot care să utilizeze resturile din tăierea măslinilor.

Costul produsului final este încă mai mare decât cel obținut din surse fosile, dar trebuie luate în considerare beneficiile pe care le aduce procesul unor probleme grave și costisitoare, cum ar fi poluarea cu dioxid de carbon sau acumularea de deșeuri, precum și ușa care se deschide pentru ca cercetarea să progreseze până când atinge nu numai eficiența dorită, ci și costurile competitive. «Societatea trebuie să-și schimbe mentalitatea dacă vrem cu adevărat să mergem mai departe», rezumă Ramírez-Reina.

Noile ingrediente (cataliză avansată) pentru această rețetă veche (sinteza biocarburanților) funcționează, dar ambii cercetători admit că, deocamdată, la scară de laborator, unde bilanțul poluării și al resurselor este zero sau negativ.

și mai există un element în care ambii sunt de acord: fundalul este didactic. «Este un fapt distinctiv. Noi formăm oameni, credem în ceea ce facem și o facem cu oameni care se formează, care vor fi oamenii de știință și tehnologii ai viitorului», subliniază Odriozola. Surfcat, finanțat de Agenția de Stat pentru Cercetare (Ministerul Științei) și UE, are sediul la Institutul de Științe ale Materialelor din Sevilla (ICMS) și are colaborarea universităților din Jaén, Granada și Zaragoza, precum și a partenerilor industriali pentru dezvoltarea tehnologiei biocarburanților.

Linia de cercetare a fost aprobată de diferite analize. După cum a descris cercetătoarea Mai Bui într-un articol colectiv publicat în Energy & Environmental Science: «Această abordare permite producerea de combustibili regenerabili prin integrarea principiilor de durabilitate, economie circulară și tranziție energetică».

Dar, așa cum descrie Curtea de Conturi Europeană într-un raport specific (Sprijinul UE pentru biocarburanții durabili în transporturi), provocarea se confruntă încă cu provocări. Pentru acest organism de auditori, biocarburanții sunt o alternativă la combustibilii fosili, contribuie la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră în sectorul transporturilor și beneficiază de sprijin comunitar. Cu toate acestea, concluziile analizei observă «o lipsă de perspectivă pe termen lung în politica UE privind biocarburanții care afectează securitatea investițiilor». Și adaugă: «Problemele de durabilitate, împreună cu disponibilitatea și costul biomasei, limitează implementarea biocarburanților. În general, în ciuda sprijinului acordat de UE cercetării, implementarea biocarburanților derivați din deșeuri și reziduuri a fost mai lentă decât se aștepta».