N E W S L E T T E R F E B B R A I O 2012

1

N°3 N E W S L E T T E R

N.10 – Apr-Giu 2013

Newsletter ISAFF

In questo numero

Normativa: Il primo anno del meccanismo ETS pag. 1 Tecnologia: Alcohol to Jet Fuel (AtJ), Butanolo pag. 2

Economics: Iniziative ICAO per il trasporto aereo pag. 4 News: Le iniziative nei diversi paesi pag. 5

Il primo anno del meccanismo ETS

Lo scorso 16 maggio sono stati pubblicati dall’Unione Europea i dati sulle quote di

CO2 assegnate in ambito europeo per il 2012. Secondo le informazioni riportate nel

registro dell’Unione, le emissioni di gas serra dalle fonti stazionarie sono risultate

pari a 1,867 miliardi di tonnellate di CO2-equivalente con un calo del 2% rispetto

all’anno precedente.

http://ec.europa.eu/clima/news/articles/news_2013051601_en.htm

Quest’anno, per la prima volta, è stata inclusa nel conteggio delle emissioni del settore avio UE, la CO2 prodotta dai voli

extraeuropei operanti all’interno del territorio comunitario, che è stata indicata in 84 milioni di tonnellate. Purtroppo

però, non tutte le società aeree hanno rispettato gli obblighi. Otto operatori cinesi, due operatori indiani e alcuni russi

non hanno registrato le loro emissioni per i voli intraeuropei, entro la scadenza del 30 Aprile, esponendosi così alla

possibilità di applicazioni di pesanti ammende. Tra gli operatori più importanti sono

da segnalare Air China, Air China Cargo e Aeroflot. La notizia del mancato rispetto

della normativa ETS è arrivata in un momento difficile in cui, a livello ICAO, si sta

cercando un accordo basato sul mercato globale in grado di coprire l’intero settore

aereo, non solo quello europeo. In questo quadro e in considerazione

dell’atteggiamento delle compagnie cinesi che tendono a non accettare

l’imposizione di ammende, l’Unione Europea sta seguendo un atteggiamento

“morbido” che prevede il rinvio dell’imposizione delle ammende e il dialogo con le

società inadempienti. Le iniziative future saranno decise solo alla fine delle

trattative e molto dipenderà dal grado di responsabilità e di collaborazione

mostrato dagli operatori aerei.

N E W S L E T T E R N°10 A P R – G I U 2013 C L U B S E Q U O I A

2

Tecnologia: Alcohol to Jet Fuel (AtJ), Butanolo

Alcohol to Jet Fuel

Utilizzare biomasse non alimentari

(rifiuti agroindustriali, scarti

agricoli, materiali lignocellulosici in

generale, etc.) per la produzione di

biocarburanti appare ormai di

prioritaria importanza. E’ noto che

il processo più consolidato per la

conversione di questi materiali in

biojet fuel prevede il loro

trattamento termico in assenza di ossigeno (gassificazione) con produzione di una miscela gassosa di ossido di carbonio e

idrogeno (syngas) che viene poi convertita in kerosene sintetico mediante sintesi chimica (processo Fischer e Tropsch). Tra

le società che operano secondo questo approccio è da ricordare Solena Fuel che collabora con British Airways per la

realizzazione di un impianto di jet fuel da rifiuti urbani a est di Londra e con Alitalia per uno studio su un’iniziativa

similare in Italia. Alternativamente, il syngas può essere convertito in alcool a catena corta, da cui si possono ottenere

alcoli superiori, condensabili con acetone e quindi idrogenabili in kerosene con procedimenti chimici di varia natura, in

parte noti e in parte ancora oggetto di ricerca.

In alternativa al trattamento di gassificazione, i materiali lignocellulosici possono essere sottoposti a pretrattamenti

chimico-fisici (steam explosion) e a idrolisi enzimatica con produzione di sciroppi zuccherini utilizzabili come substrati in

processi fermentativi che producono alcool. Il più noto di questi processi, che ha raggiunto un notevole livello di sviluppo,

porta alla produzione dell’etanolo di seconda generazione proposto come carburante per autotrazione. Le attività da

svolgere per la conversione di etanolo in kerosene sono però piuttosto complesse, come sopra accennato.

Gli sciroppi zuccherini possono anche essere sottoposti a processi fermentativi di

natura diversa che portano alla formazione di butanolo, potenzialmente più adatto

per la conversione in idrocarburi. La fermentazione più nota per la produzione di

butanolo avviene ad opera del batterio Clostriduim acetonbutylicum che, come

sottintende il nome, insieme al butanolo produce acetone ed etanolo

(fermentazione ABE: acetone, butanolo, etanolo). Oltre a questa specie batterica,

possono essere usati numerosi altri clostridi che, contrariamente ai comuni lieviti

usati nella fermentazione etanolica, sono capaci di metabolizzare non solo gli

zuccheri provenienti dalla frazione cellulosica delle biomasse (tipo C6) ma anche quelli provenienti dalle emicellulose

(C5). Numerose sono le attività di ricerca in corso sul miglioramento di questa fermentazione e generalmente esse sono

orientate verso l’innalzamento delle capacità catalitiche (isolamento di mutanti capaci di sopportare la presenza di

sostanze inibitrici provenienti dai pretrattamenti idrolitici, tecniche genetiche, etc.), lo sviluppo di sistemi per la

rimozione in continuo dei prodotti in modo da ridurre il loro effetto inibitorio, lo sviluppo di reattori ad alta velocità

(immobilizzazione delle cellule), etc.

N E W S L E T T E R N°10 A P R – G I U 2013

S E Q U O I A

3

Numerose società sono impegnate nella produzione di biobutanolo

(http://www.biobutanol.com/Research-Study.html) e tra queste

sono da ricordare: Butamax (joint venture tra Du Pont e BP),

Green Biologics Ltd e Gevo. Molto attiva quest’ultima, che punta

alla produzione di isobutanolo e ha sviluppato un biocatalizzatore

capace di massimizzare l’ottenimento di questo alcool e un

reattore che ne consente il suo utilizzo ottimale (sistema GIFT). La

compagnia collabora con società alimentari (Cargill), petrolifere (Total),

di ingegneria (Mustang Enineering) e con imprese già attive nel campo dei

biofuel avanzati (Beta Renewable).

Gevo dispone di un impianto di produzione di isobutanolo su larga scala

(Luverne, Minn.), ha fondato una società che si occupa di carburanti per

aviazione (Biojet Gevo) e ha partecipato attivamente al Paris Air Show

2013 (17 - 23 Giugno).

Sugars to jet fuel

Decisamente più semplice, almeno come numero di operazioni ma non certamente dal punto di vista tecnologico, appare il

processo sviluppato da Amyris, la società di San Francisco (USA) che rivendica la disponibilità di lieviti modificati

geneticamente capaci di produrre grandi quantità di farnesene, nome corrente di un idrocarburo ramificato chiamato

trans-ß-farnesene (formula grezza C15H24) del tutto simile al kerosene (formula grezza C12H26). Le modifiche genetiche

possono anche essere effettuate in modo da ottenere idrocarburi decisamente più pesanti come lo squalane (formula

grezza C30H62). Il farnesene può trovare applicazione, oltre che come jet fuel, anche per la produzione di oli lubrificanti

e materie polimeriche e plastiche. Lo squalane invece per la produzione di cosmetici. Ovviamente quanto più alto è il

valore commerciale dei prodotti, tanto più vicine sono da considerare le applicazioni industriali

(http://www.amyris.com).

La tecnologia per la produzione di jet fuel da farnesene appare limitata da due principali

fattori: l’impiego su scala industriale dei microrganismi modificati geneticamente, che

richiede particolari precauzioni, e l’uso di zuccheri di tipo C6, prevalentemente alimentari.

Attualmente il processo prevede l’impiego di zucchero di canna e, se non si passerà a zuccheri

C6 di natura cellulosica, ci si troverà di fronte a svantaggi economici e di sostenibilità. Amyris

è tuttavia molto attiva nel campo dei jet fuel ed ha iniziato la produzione commerciale di

biofene a dicembre del 2012 in un impianto localizzato a sud-est del Brasile. Essa opera in

partnership con Total e le due società nel recente Air Show 2013 di Parigi, hanno annunciato

di aver provato il loro jet fuel in miscela con kerosene su un air bus A321 in volo da Tolosa a Parigi. Esse contano di avere

l’approvazione per la commercializzazione entro il 2014. Particolarmente degno di nota appare l’impegno di Total che nel

2012 ha investito 30 milioni di dollari nella partneship con Amyris, con un budget totale di 82 milioni fino a tutto il 2014.

N E W S L E T T E R N°10 A P R – G I U 2013 C L U B S E Q U O I A

4

Economics: Le iniziative ICAO per il trasporto aereo

ICAO, in previsione della sua 38° assemblea generale (Montreal, 24 settembre - 4

ottobre p.v.) dove tra le altre cose sarà discussa la proposta di accordo sulle

emissioni del settore aereo globale, sta effettuando uno studio di fattibilità che

sarà presentato in questi giorni al Consiglio dell’organizzazione. Lo studio prevede

tre opzioni: due basate su meccanismi di compensazione e una sullo schema ETS.

Il sistema basato sulle compensazioni è stato fortemente criticato dalle

associazioni ambientaliste. Carbon Market Watch ad esempio, ritiene che i

meccanismi di compensazione non portino a effettive riduzioni delle emissioni nel

settore del trasporto aereo, poiché si limitano a compensare le emissioni in

eccedenza con progetti “verdi”, come fattorie del vento o pannelli solari da

realizzare nei paesi in via di sviluppo.

Viceversa, la proposta “market-based mechanism” per il trasporto aereo globale è

stata fatta propria dalla IATA che, lo scorso 3 giugno, ha approvato una risoluzione

con la quale invita i governi a concordare misure in tal senso da attuare entro il 2020. Anche se la proposta IATA appare

incompleta (non indica un limite per le emissioni e non propone indirizzi ai governi dei diversi paesi sui criteri da seguire

per attuare il meccanismo su scala globale), rappresenta sicuramente un primo passo verso la riduzione delle emissioni

prodotte dal settore avio globale. Essa quindi, pur se in tempi lunghi, rappresenta un cambiamento di atteggiamento da

parte dell’associazione, che nel passato ha sempre sostenuto posizioni incentrate solo sul miglioramento del controllo del

traffico aereo, sull’incremento dell’efficienza degli aeroplani e sull’impiego dei biofuel. Da notare anche che IATA invita

le compagnie aeree a dialogare con i governi al fine di promuovere la sua proposta e trovare forme di attuazione

condivise. http://www.guardian.co.uk/environment/2013/jun/04/airlines-agree-to-curb-greenhouse-gas-emissions

L’undici luglio 2012 il comitato sulla protezione ambientale dell’ICAO (Council's

Committee on Aviation Environmental Protection, CAEP) aveva elaborato una

procedura per il calcolo delle emissioni di CO2 degli aerei (Aircraft CO2 Emissions

Standards Metric System) come primo passo per l’individuazione degli standard

emissivi per il settore avio. Il nuovo metodo, denominato “ICAO Carbon Emission

Calculator Version 5, June 2012”, include le emissioni in fase di decollo, quelle in fase

di atterraggio e quelle alla quota di crociera ottimale. Esso inoltre assume come base

di calcolo il peso massimo in fase di decollo (maximum take-off weight, MTOW).

Proprio quest’ultimo aspetto è stato oggetto di numerose critiche, tra le quali si

segnala quella di Dimitri Simons, fondatore della Lissys Ltd, compagnia UK che si

occupa di software aeronautici e che ha tra i suoi clienti importanti costruttori aerei quali Boeing e Airbus. Simons

sostiene che il calcolo delle emissioni dovrebbe fondarsi sul peso dell’aereo vuoto anziché sul maximum take-off weight, in

modo tale da tenere meglio in considerazione l’efficienza energetica degli aerei. Seguendo questo approccio (peso aereo

vuoto), Lissys Ltd ha sviluppato un proprio software, che è stato approvato da ICAO.

Lo scorso 24 maggio ICAO ha annunciato che il documento sugli standards emissivi sarà pronto entro la fine del 2014, inizi

2015. Da notare che questo documento è di fondamentale importanza poiché, una volta completato e dopo aver superato

l’iter interno di revisione e approvazione da parte di ICAO, sarà incorporato negli strumenti legislativi nazionali.

http://www.bloomberg.com/news/2013-05-22/airlines-may-delay-emissions-measure-for-extra-year-icao-says.html

N E W S L E T T E R N°10 A P R – G I U 2013

S E Q U

5

O I A News – Le iniziative nei diversi paesi Le iniziative nei diversi paesi

USA. Lo scorso aprile l’amministrazione Obama ha rinnovato il suo impegno in favore dei biofuel. In particolare ha

annunciato il programma “Farm to Fly” finalizzato alla produzione di biojet fuel da diverse materie prime rinnovabili a

partire dal 2018. Il programma verrà portato avanti in partnership con imprese private e comunità rurali.

L’impegno della presidenza statunitense è venuto in un momento di intenso dibattito sul limite massimo di etanolo da

impiegare nelle benzine. Le società petrolifere ritengono infatti che il 10% rappresenti il limite massimo, mentre i

produttori di etanolo spingono per un innalzamento del blend al 15%. Da notare che l’EPA ha approvato l’impiego dell’E15

nelle automobili costruite a partire dal 2001 in poi, ovvero circa i due terzi della flotta automobilistica statunitense.

Canada. Airbus, Air Canada e BioFuelNet Canada hanno formato una partneship per valutare la possibilità di produrre in

Canada biojet fuel sostenibili con i quali rifornire gli aerei di Air Canada. E’ prevista l’elaborazione di uno studio

preliminare basato sull’impiego di diversi processi produttivi e differenti tipologie di biomasse. Da ricordare che a giugno

del 2012 Airbus e Air Canada avevano già effettuato un volo sperimentale con un aereo passeggeri da Toronto a Mexico

City in cui hanno combinato tutte le possibili soluzioni per la riduzione dell’impatto ambientale (moderne tecnologie

aeree, fuels sostenibili e sistemi avanzati di gestione del traffico aereo quali il rullaggio con un solo motore e un’attenta

gestione del traffico). Con questo volo le due compagnie hanno ottenuto una riduzione delle emissioni di gas serra di circa

il 40%.

Cina. Dopo un primo volo dimostrativo sul territorio nazionale effettuato da Air China nel 2011 con jet fuel prodotto da

jatropha coltivata localmente, China Eastern Airlines ha effettuato un secondo volo interno il 24 aprile scorso. Questa

volta è stato usato un biojet fuel da olio di palma e oli esausti da cucina prodotto da Sinopec, una oil company cinese. Il

combustibile è stato sperimentato su un Airbus A 320 in un volo della durata di 85 minuti.

Francia. Airbus, Air France, Safran e Total hanno

annunciato all’Air Show 2013 di Parigi l’iniziativa

denominata “Joining our Energies. Biofuel

Initiative France” finalizzata a migliorare la

ricerca per lo sviluppo di biojet fuel, con

l’obiettivo di creare un’industria francese dei

biofuel. La Francia infatti, dispone di industrie

che fanno parte dell’intera catena del valore del trasporto aereo (fornitori dei carburanti, produttori e manutentori di

aerei, operatori aerei). A dimostrazione dell’impegno profuso, Total ha presentato il volo sperimentale compiuto da

Tolosa a Parigi Le Bourget con biojet fuel prodotto dalla società statunitense Amyris.

California. United Airlines ha firmato un accordo con una raffineria nei pressi di Los Angeles per la fornitura di 57 mila

metri cubi di biojet fuel in un periodo di tre anni a partire dall’anno prossimo. Il combustibile sarà prodotto da zuccheri

non alimentari e rifiuti agricoli ad un prezzo competitivo con quello del kerosene da petrolio, sebbene non siano stati

forniti dettagli sulla tecnologia e sui costi di produzione. Si ricorda che United Airlines ha effttuato il primo volo

commerciale con kerosene sintetico nel novembre del 2011 e ha già sperimentato biojet fuel da alghe e jatropha.

Segretariato ISAFF ‐ segretariatoisaff@wec‐italia.orgWorld Energy Council Italia ‐ www‐wec‐italia.org Ente Nazionale Aviazione Civile ‐ http://www.enac.gov.it/Home