Il tema della sostenibilità, in auge già da qualche decennio all’interno della comunità accademica, ha conosciuto negli ultimi anni una diffusione capillare, figlia della constatazione che le questioni sollevate non riguardano solo una èlite scientifica, bensì l’umanità intera. All’interno di quello che può essere definito il mare magnum della sostenibilità, le cosiddette fonti di energia rinnovabili assumono una rilevanza preponderante. La loro diffusione si propone di dare una risposta al crescente fabbisogno energetico, che rappresenta una delle più serie criticità per il pianeta, nella misura in cui viene soddisfatto principalmente attraverso fonti di origine fossile, fortemente inquinanti. I biocarburanti, oggetto di studio di questa tesi, rappresentano una risposta “rinnovabile” che è stata prospettata a soluzione di questo problema, per quanto concerne il settore dei trasporti. Tuttavia, gli studi sui biocarburanti attualmente diffusi, cosiddetti di prima generazione, hanno rilevato degli aspetti critici, che vanno ad inficiare la bontà di questi, rispetto agli obiettivi che si propongono di raggiungere. Per questo motivo, è in atto una progressiva transizione verso i biocarburanti cosiddetti di seconda generazione, che si propongono di superare i “difetti” della prima generazione. Tra questi, il bioetanolo, esaminato in dettaglio all’interno di questa tesi, riveste un ruolo preminente. Dopo un breve inquadramento di carattere tecnologico, che mette in luce le criticità riscontrate nella fase di produzione ed a livello motoristico, viene descritto il quadro attuale di consumo a livello mondiale, con focus sui principali Paesi che lo utilizzano. Lo studio entra poi nel vivo con il censimento dei progetti in corso per la realizzazione di impianti di produzione di bioetanolo di seconda generazione, corredato da alcune statistiche di sintesi che permettono di far emergere alcune considerazioni rilevanti. Lo stato dell’arte della ricerca scientifica ed industriale, atto fondante dell’innovazione tecnologica, è delineato attraverso l’analisi dei brevetti inerenti al bioetanolo di seconda generazione e dei progetti cofinanziati dall’Unione Europea, da cui si inferisce in merito al timing di diffusione della ricerca in materia ed a chi sono gli attori coinvolti, evidenziando il link con i titolari dei progetti d’impianto. L’analisi della filiera produttiva si articola in dieci case study, che permettono di cogliere i tratti salienti dello scenario mondiale, europeo ed italiano, nonché dei modelli di business che caratterizzano i principali player. Attraverso un modello di simulazione, realizzato su foglio elettronico, sono infine formulati e descritti alcuni possibili scenari di sviluppo futuro: la quantificazione della domanda potenziale di biocarburanti, e di bioetanolo in particolare, dà la misura dell’appetibilità del settore negli anni a venire, fungendo da premessa per l’elaborazione di una serie di conclusioni a livello globale, con particolare attenzione al contesto italiano. A fronte di un panorama a livello mondiale dinamico, trainato dalla “locomotiva” Stati Uniti sia a livello di ricerca scientifica che di impianti installati ed in procinto di essere realizzati, si rileva la debole presenza dell’Italia in questo settore, fatta eccezione per l’unica esperienza d’impianto produttivo attualmente in corso e per alcuni progetti cofinanziati dall’Unione Europea cui partecipano attori italiani. Considerato che gli scenari futuri prevedono una domanda di biocarburanti, bioetanolo in particolare, in crescita negli anni a venire, è auspicabile che il “Sistema-Paese” agisca in maniera coordinata, a livello politico, imprenditoriale ed accademico, mettendo a fattor comune le eccellenze di cui dispone al fine di dar vita ad una filiera strutturata, che è mancata per la prima generazione.

Il bioetanolo di seconda generazione : stato dell’arte, potenzialità e contesto competitivo

FRANZO', SIMONE
2010/2011

Abstract

Il tema della sostenibilità, in auge già da qualche decennio all’interno della comunità accademica, ha conosciuto negli ultimi anni una diffusione capillare, figlia della constatazione che le questioni sollevate non riguardano solo una èlite scientifica, bensì l’umanità intera. All’interno di quello che può essere definito il mare magnum della sostenibilità, le cosiddette fonti di energia rinnovabili assumono una rilevanza preponderante. La loro diffusione si propone di dare una risposta al crescente fabbisogno energetico, che rappresenta una delle più serie criticità per il pianeta, nella misura in cui viene soddisfatto principalmente attraverso fonti di origine fossile, fortemente inquinanti. I biocarburanti, oggetto di studio di questa tesi, rappresentano una risposta “rinnovabile” che è stata prospettata a soluzione di questo problema, per quanto concerne il settore dei trasporti. Tuttavia, gli studi sui biocarburanti attualmente diffusi, cosiddetti di prima generazione, hanno rilevato degli aspetti critici, che vanno ad inficiare la bontà di questi, rispetto agli obiettivi che si propongono di raggiungere. Per questo motivo, è in atto una progressiva transizione verso i biocarburanti cosiddetti di seconda generazione, che si propongono di superare i “difetti” della prima generazione. Tra questi, il bioetanolo, esaminato in dettaglio all’interno di questa tesi, riveste un ruolo preminente. Dopo un breve inquadramento di carattere tecnologico, che mette in luce le criticità riscontrate nella fase di produzione ed a livello motoristico, viene descritto il quadro attuale di consumo a livello mondiale, con focus sui principali Paesi che lo utilizzano. Lo studio entra poi nel vivo con il censimento dei progetti in corso per la realizzazione di impianti di produzione di bioetanolo di seconda generazione, corredato da alcune statistiche di sintesi che permettono di far emergere alcune considerazioni rilevanti. Lo stato dell’arte della ricerca scientifica ed industriale, atto fondante dell’innovazione tecnologica, è delineato attraverso l’analisi dei brevetti inerenti al bioetanolo di seconda generazione e dei progetti cofinanziati dall’Unione Europea, da cui si inferisce in merito al timing di diffusione della ricerca in materia ed a chi sono gli attori coinvolti, evidenziando il link con i titolari dei progetti d’impianto. L’analisi della filiera produttiva si articola in dieci case study, che permettono di cogliere i tratti salienti dello scenario mondiale, europeo ed italiano, nonché dei modelli di business che caratterizzano i principali player. Attraverso un modello di simulazione, realizzato su foglio elettronico, sono infine formulati e descritti alcuni possibili scenari di sviluppo futuro: la quantificazione della domanda potenziale di biocarburanti, e di bioetanolo in particolare, dà la misura dell’appetibilità del settore negli anni a venire, fungendo da premessa per l’elaborazione di una serie di conclusioni a livello globale, con particolare attenzione al contesto italiano. A fronte di un panorama a livello mondiale dinamico, trainato dalla “locomotiva” Stati Uniti sia a livello di ricerca scientifica che di impianti installati ed in procinto di essere realizzati, si rileva la debole presenza dell’Italia in questo settore, fatta eccezione per l’unica esperienza d’impianto produttivo attualmente in corso e per alcuni progetti cofinanziati dall’Unione Europea cui partecipano attori italiani. Considerato che gli scenari futuri prevedono una domanda di biocarburanti, bioetanolo in particolare, in crescita negli anni a venire, è auspicabile che il “Sistema-Paese” agisca in maniera coordinata, a livello politico, imprenditoriale ed accademico, mettendo a fattor comune le eccellenze di cui dispone al fine di dar vita ad una filiera strutturata, che è mancata per la prima generazione.
ING II - Scuola di Ingegneria dei Sistemi
3-ott-2011
2010/2011
Tesi di laurea Magistrale
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/10589/26942