Utilizzando una tecnologia chiamata Processo idrotermico (Hydro-Thermal Processing, HTP), i ricercatori del Dipartimento di Energia del Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) hanno trasformato dei fanghi di depurazione acque urbane in un bio-petrolio greggio che può essere ulteriormente raffinato in combustibili liquidi simili ai prodotti petroliferi.
"La cosa migliore di questo processo è la sua semplicità. Il reattore è letteralmente un tubo caldo in pressione. Abbiamo sviluppato la tecnologia di conversione idrotermica nel corso degli ultimi sei anni per creare un processo in continuo, e scalabile, che consenta l'utilizzo di rifiuti umidi come i fanghi di depurazione," sostiene Corinne Drennan del PNNL.
Il nuovo processo sviluppato da PNNL si è guadagnato la definizione di tecnologia dirompente da parte della Fondazione Acqua Ambiente e Riuso (Water Environment & Reuse Foundation, WERF), e i risultati dei test di laboratorio mostrano che circa il 60% del carbonio disponibile nei fanghi di depurazione viene convertito in bio-petrolio, con l'aggiunta di altri sottoprodotti come un gas ricco di metano e acqua.
Questa tecnologia, se i risultati di laboratorio fossero confermati in scala industriale, potrebbe trasformare gli impianti di trattamento delle acque reflue municipali in produttori di energia rinnovabile, azzerando virtualmente il problema della gestione, del trasporto e dello smaltimento dei fanghi prodotti dal trattamento delle acque reflue.
"Il processo HTP converte il materiale organico in bio-petrolio, gas naturale, o entrambi, con una conversione che può superare il 99% della sostanza organica. HTP utilizza gli stessi processi (calore, pressione, acqua), che trasformano nel tempo la sostanza organica in combustibili fossili, ma amplifica queste condizioni e le rende efficaci in un tempo limitato. Questa tecnologia è specificamente progettata per la sostanza organica umida. Il sottoprodotto è acqua, sterile e chiara," sostiene la WERF in un comunicato.
Il processo HTP pressurizza il fango a circa 200 atmosfere (3000 psi), e alimenta un reattore che opera a circa 350 gradi Celsius. Il calore e la pressione rompono le cellule della sostanza convertendola in bio-petrolio e in una fase acquosa, che possono essere trattati a loro volta per creare combustibili e prodotti chimici.
La possibilità di lavorare su una materia prima umida potrebbe aprire nuove vie per produrre carburanti puliti partendo da materiali organici, compresi i rifiuti agricoli, attualmente giudicati inadeguati per la combustione a causa della presenza dell'acqua, costosa da rimuovere.
Un po' di numeri: con le sue acque reflue, una persona potrebbe generare da 2 a 3 litri di bio-petrolio all'anno. Non è molto, ma equivarrebbe, trattando tutti i fanghi di depurazione con questo sistema, a circa 30 milioni di barili di petrolio ogni anno negli Stati Uniti, vale a dire il fabbisogno del paese di un giorno e mezzo.
In Italia, nelle stesse condizioni teoriche, si potrebbero produrre fino a 5 milioni e mezzo di barili di bio-petrolio l'anno, equivalenti al fabbisogno petrolifero di tre giorni e mezzo (evidentemente siamo meno spreconi).
Tutto questo per dire che non ci troviamo di fronte alla soluzione del problema energetico mondiale. Resta il fatto che comunque si tratterebbe di una drastica semplificazione del problema dei fanghi organici.
Il PNNL ha concesso in licenza la nuova tecnologia a Genifuel Corporation, con sede in Utah, che sta lavorando per la realizzazione di un impianto dimostrativo che potrebbe essere operativo al più presto il 2018.
Scarica il rapporto tecnico dell'invenzione dal PNNL.
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