Un nuovo regolamento UE mira a ridurre l'impronta ambientale dei biocarburanti a partire dal 2021. Ma uno scienziato dell'EPFL pensa che dovremmo fare un passo avanti e tenere conto di tutti i composti prodotti nelle bioraffinerie, non solo biocarburante. E ha sviluppato un modello per fare proprio questo.

"Nel mio studio, Volevo dimostrare che il calcolo delle emissioni di gas serra dei biocarburanti racconta solo metà della storia. Quello che dobbiamo fare davvero è quantificare le emissioni di ogni prodotto che esce dalle bioraffinerie, "dice Edgard Gnansounou, professore all'EPFL e capo del gruppo di ricerca sulla bioenergia e la pianificazione energetica della scuola. A quello scopo, Gnansounou ha sviluppato un sofisticato modello al computer descritto in un articolo apparso in Tecnologia delle risorse biologiche .

I biocarburanti e altri prodotti derivati ​​dalla biomassa sono diventati opzioni praticabili per sostituire i combustibili fossili. Ma devono soddisfare determinati standard ambientali se vogliono davvero aiutare a ridurre le emissioni di carbonio. Con una nuova direttiva UE, I combustibili a base di bioetanolo, prodotti dalla fermentazione della biomassa, devono ridurre le emissioni di gas serra del 70% rispetto ai loro omologhi a combustibili fossili a partire dal 2021. In Svizzera, il governo ha approvato una legge che prevede che dal 1 agosto 2016, i biocarburanti devono ridurre le emissioni di gas serra di almeno il 40% rispetto agli equivalenti dei combustibili fossili. Però, calcolare le emissioni totali di gas serra dei biocarburanti non è un'impresa da poco. Deve essere presa in considerazione l'intera catena di trasformazione, non solo la produzione del biocarburante stesso. Per la canna da zucchero, che includerebbe le emissioni derivanti dalla coltivazione e dalla raccolta della pianta, trasportandolo in una bioraffineria, trasformandolo in biocarburante, e produrre gli altri composti e integratori alimentari per animali che sono generalmente realizzati come coprodotti. Il problema è che fino ad ora, non esisteva un modello informatico per analizzare l'intero ciclo di vita di ogni prodotto e per giungere a un unico dato di emissioni soggetto a requisiti ambientali.

Una delle principali sfide sono le molte variabili diverse coinvolte nel calcolo delle emissioni dei biocarburanti e dei loro vari coprodotti. Ma dopo cinque anni di ricerca, Gnansounou ha ideato un modello che incorpora tutti i vari dati. "Ho affrontato il problema della ripartizione delle emissioni di gas serra tra i diversi coprodotti specificando un requisito ambientale per ciascuno. Ciò consente agli ingegneri di impianti di confrontare tali emissioni con i loro equivalenti di combustibili fossili e impostare i giusti incentivi per rendere le loro bioraffinerie economicamente sostenibili".

Il modello di Gnansounou è destinato alle bioraffinerie di seconda generazione, che sono ancora relativamente nuovi:attualmente ne esistono solo cinque in tutto il mondo. Il vantaggio di queste bioraffinerie è che invece di lavorare colture utilizzate anche come cibo, usano i detriti dell'agricoltura (come la paglia di grano) e della forestazione. La paglia di grano è il raccolto che Gnansounou ha esaminato in modo specifico, tenendo conto delle spighe di grano, che servono per il cibo, e gli steli, che vengono utilizzati dalle bioraffinerie per produrre bioetanolo per combustibili, biogas per riscaldamento ed elettricità e fenolo per l'industria chimica. Ha anche preso in considerazione le emissioni dei fertilizzanti e delle macchine agricole utilizzate per coltivare e raccogliere il grano, e se il campo fosse stato precedentemente utilizzato per altre colture. Una volta calcolata una cifra totale delle emissioni di gas serra, utilizzò il suo modello per suddividere il totale tra i vari coprodotti.

Con le sue ricerche, Gnansounou spera di portare una prospettiva scientifica al dibattito politico ed economico sui biocarburanti. "Le bioraffinerie di seconda generazione dovrebbero sostituire alcune raffinerie di petrolio, ma gli ingegneri non hanno ancora un metodo chiaro per calcolare le emissioni durante il ciclo di vita di un biocarburante, " dice. "Inoltre, le bioraffinerie hanno difficoltà a competere con i bassi prezzi del petrolio" - poiché i biocarburanti sono da due a tre volte più costosi dei combustibili fossili. E conclude:"I responsabili politici non hanno ancora colto appieno la sfida delle emissioni, ecco perché è una buona area di ricerca." Gnansounou ritiene che l'industria delle energie rinnovabili sia troppo focalizzata sulle emissioni di gas serra dei soli biocarburanti, considerando che dovrebbe esaminare più da vicino le emissioni di ciascun coprodotto delle bioraffinerie, soggetto a vincoli di politica climatica. Ciò darebbe anche ai consumatori maggiori informazioni sulla sostenibilità dei prodotti derivati ​​dalla biomassa. Gnansounou intende continuare la sua ricerca su altri tipi di colture e pubblicare le sue scoperte in un secondo articolo.