Tecnologie attuali e prospettive future nel mercato dei carburanti

Il presente lavoro di tesi, nell’ambito dell’area Energetica del Politecnico di Milano, si pone l’obiettivo di analizzare le attuali tecnologie di produzione dei carburanti per il settore trasporto e gli studi e progetti in corso dal punto di vista non solo tecnico ed economico, ma anche riguardandone l'impatto ambientale, valutato lungo tutto il ciclo di vita. Il lavoro inizia con una introduzione di carattere generale ma approfondito riguardo le tecnologie di produzione attuali dei carburanti fossili, partendo dal ciclo di una raffineria dell’ENI, presso la quale è stato svolto una utile esperienza di stage. In seguito vengono analizzati i metodi di produzione di biocarburanti, in particolare del FAME (biodiesel standard) e del bioetanolo, dei quali verranno anche analizzati gli aspetti tecnologici, ambientali, normativi e di mercato che condizionano l'inserimento delle suddette quote in un blending di vendita. Una breve analisi delle tecnologie motoristiche in relazioni alle caratteristiche dei carburanti ed uno sguardo alle normative in merito precederà la trattazione di sistemi innovativi di produzione di biocarburanti e della loro integrazione con l'attuale sistema di produzione. Rilievo verrà dato a due progetti dell’ENI, verificati da vicino durante lo stage, relativi alla produzione di green diesel, combustile ottenuto dall'idrogenazione dell'olio di origine biologica, tramite due metodi di produzione utilizzanti gli stessi impianti della raffineria. Nel testo verranno esaminate le proprietà che rendono detto combustibile superiore sia al biodiesel standard (FAME) sia allo stesso gasolio fossile. Un primo processo è l'eco-fining, nel quale si carica olio filtrato che poi verrà idrolizzato in un apposito impianto ed infine isomerizzato, ottenendo significative quote di greendiesel ma anche intermedi utili per la produzione di benzine. Un secondo sistema è l'HP-Coofeeding che consente di introdurre piccole quantità di olio direttamente nell'impianto di idro-desolforazione del diesel (senza quindi costruire nuovi impianti). Tale processo consente in un unico reattore di idrolizzare l'olio, e di desolforare il gasolio fossile. In seguito verranno descritte alcune modalità innovative per ottenere l'olio vegetale senza dover contendere aree agricole alle culture alimentari. Particolare risalto verrà dato alle ultime ricerche relative alla produzione di carburante dalle alghe. Durante l’intero testo verranno presentate valutazioni di confronto circa bilanci energetici, costi ed impatti ambientali di alcuni di questi carburanti, attraverso le analisi dei cicli di vita, con considerazioni di tipo tecnico e di mercato.