Un’industria chimica più sostenibile con il progetto SunCoChem
Si è ufficialmente concluso, il 31 ottobre scorso, il progetto europeo H2020 SunCoChem per la produzione di sostanze chimiche attraverso fonti rinnovabili. Un’iniziativa che guarda al futuro dell’industria chimica disegnando scenari di sostenibilità e innovazione con un’attenzione particolare rivolta all’uso di fonti rinnovabili come l'energia solare e flussi contenenti CO2 presenti come scarto dall'industria chimica.
Il Politecnico – con il lavoro del team CREST, guidato da Simelys Hernández, docente presso il Dipartimento Scienza Applicata e Tecnologia-DISAT – ha coordinato lo sviluppo tecnico del progetto: integrare tutti i componenti del sistema per catturare e convertire l’anidride carbonica – grazie all’esperienza acquisita da CREST in precedenti progetti europei – lavorando inoltre allo sviluppo di materiali innovativi ed efficienti per la conversione della CO2 in diversi prodotti con elevato valore aggiunto.
La sfida vincente del progetto SunCoChem è stata di realizzare un innovativo dispositivo in grado, in maniera autosufficiente, di catturare e convertire la CO2 in sostanze chimiche sostenibili in modo integrato in una singola unità. Il prototipo reattoristico dimostrato a TRL 5 consente una riduzione dei costi e delle emissioni di CO2, migliora l'efficienza di conversione dell'energia solare per la produzione di sostanze chimiche, e ha un impatto significativo sulla riduzione della dipendenza dell'industria chimica europea dalle materie prime a base di carbonio.
Una “foglia artificiale” capace di condurre il settore dell’industria chimica verso un futuro più sostenibile: il reattore costruito nell'ambito del progetto sarà testato in particolare per la produzione di tre sostanze utili nell'industria chimica europea per applicazioni nel campo dei cosmetici e degli alimenti: LimoxalTM, Valeraldeide e Acido Glicolico.
“SunCoChem affronta le sfide chiave che frenano attualmente i processi di foto-elettro-sintesi e si spinge oltre lo stato dell’arte per sviluppare e validare nuove ed efficienti e scalabili vie di produzione – ha commentato Simelys Hernández – Nel nostro ruolo di coordinatori tecnici del progetto, abbiamo sviluppato l’elettrodo catodico e scalato con successo la sua produzione fino a 100 cm2. Oltre a questo, siamo particolarmente soddisfatti di aver definito le specifiche necessari per l’integrazione dei componenti di cella, ottimizzato le condizioni operative e dimostrato le loro prestazioni ad un livello rilevante (TRL3/4). Il team CREST (Catalytic Reaction Engineering for Sustainable Technologies) del Politecnico ha contribuito inoltre alla validazione del prototipo TRL5 (0.2m2 di area attiva del sistema foto-elettrochimico), il più grande al mondo della sua tipologia, portando tale tecnologia d’avanguardia più vicina alla sua applicazione nel mondo reale”.
Il progetto, finanziato nell’ambito del programma Horizon 2020 dell’Unione Europea, ha potuto contare sul lavoro di un consorzio multidisciplinare formato da 14 partners provenienti da otto paesi Europei – oltre al Politecnico, hanno collaborato all’iniziativa il centro di ricerca EURECAT – nel ruolo di coordinatore del progetto e responsabile dello sviluppo di catalizzatori innovativi – il centro Helmholtz Zentrum Berlin – per lo studio dei materiali photoanodici – l’Istituto Italiano di Tecnologia – per lo sviluppo di membrane di cattura della CO2 e caratterizzazioni avanzate – il Centro Nazionale francese per la Ricerca Scientifica (CNRS) – per lo sviluppo di membrane a scambio ionico. Coinvolte nelle attività anche piccole e medie aziende come Solaronix, Avantium, Laurentia Technologies e IOLITEC, che hanno contribuito allo sviluppo dei materiali e a portare la loro produzione su una scala più ampia; Hysytech, società d’ingegneria che ha realizzato il prototipo e l’impianto TRL5; società chimiche, come DOW e IFF (futuri utenti finali), che hanno fornito le specifiche di processo e sui prodotti; soci come l’Associazione Spagnola per la Standardizzazione (UNE) e l’Università Internazionale Ellenica per il supporto operativo nella standardizzazione e l’accettazione sociale.