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

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N°3

N.11 – Lug-Sett 2013

In questo numero

Normativa: Gli sviluppi sul trading della CO2 pag. 1 Tecnologia: Le fuel cell nel trasporto aereo pag. 3

Economics: Protocollo CAAFI per acquisto jet fuel pag. 5 News: Bio jet-fuel da switchgrass pag. 6

Gli sviluppi sul trading della CO2

L’Unione Europea sembra orientata a rimandare la decisione sull’applicazione ai

voli extra UE del meccanismo sul Trading della CO2 (Emission Trading System) a

metà ottobre 2013. Questo in modo da tener conto di quanto emerso dalla

trentottesima assemblea ICAO tenutasi a Montreal dal 24 Settembre al 4 ottobre

scorsi, dove i centonovantuno stati membri dell’organizzazione hanno discusso in

merito alla proposta MBM (Market Based Mechanism) formulata dagli organismi

tecnici della stessa ICAO. L’UE è orientata al rinvio in modo da facilitare le

discussioni in atto in questi giorni sull’adozione di un accordo globale e, in caso

favorevole, sembra anche orientata a cambiare l’attuale meccanismo ETS. A

questo proposito si ricorderà che l’UE nel 2008 decise di applicare il sistema ETS

a tutti i voli, siano essi intra-europei che extra-europei, a partire dal 2012 ma

che, vista l’opposizione di importanti stati quali gli USA, la Cina e la Russia e

considerato il successivo coinvolgimento ICAO, decise agli inizi dell’anno scorso,

di limitare l’entrata in vigore di questa legge ai soli voli intra-europei. Di fatto

quindi il 2012 è stato il primo anno di applicazione del meccanismo ETS, limitato ai soli voli fra i ventotto paesi

appartenenti all’UE. E’ opportuno anche tener presente che

il sistema ETS mira a ridurre le emissioni dal trasporto aereo

del 21% rispetto a quelle del 2005 entro il 2020 e che gli

operatori aerei devono esibire un permesso (credit) per ogni

tonnellata di CO2 emessa. Il permesso corrisponde alla

riduzione dei quantitativi di CO2 che ciascun operatore deve

raggiungere e, in caso di superamento dovrà procurarsi le

quote eccedenti, o pagare multe molto alte pari a 100 Euro

per tonnellata. Attualmente, nel tentativo di agevolare

l’introduzione del sistema, le quote vengono fornite per la gran parte (85%) gratuitamente dall’UE e per la parte restante

devono essere acquistate sul mercato della CO2. http://www.bloomberg.com/news/2013-09-02/

Newsletter ISAFF

In primo piano:  

Si  informa  che  la  Seconda Riunione  Operativa  dell’Italian Sustainable  Aviation  Fuel  Forum si  terrà  il 19 novembre 2013 alle ore 10.30 presso gli uffici del WEC Italia, in Via Mosca 32, a Roma.  

La  riunione  è  riservata  agli aderenti all’ISAFF  

Per  aderire  è  sufficiente compilare il modulo di adesione e inviarlo  all’indirizzo  del Segretariato ISAFF segretariatoisaff@wec‐italia.orgo al numero di fax: 06‐51885135 

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Intanto, lo scorso 4 settembre si è riunito il consiglio dell’ICAO che, dopo dibattiti prolungatisi a lungo nei mesi

precedenti, ha approvato la proposta da sottoporre alla trentottesima assemblea di Montreal. A quel che è dato sapere, la

proposta dei 44 Stati Membri più potenti dell’ICAO facenti parte del Consiglio, sembra orientata a lasciare libero ogni

Stato di adottare proprie politiche e di rimandare la decisione sull’entrata in vigore delle normative sulla riduzione delle

emissioni di gas serra su scala globale al 2016, quando si terrà la trentanovesima assemblea. Questo orientamento appare

debole e tardivo a molti osservatori, tra i quali le organizzazioni ambientaliste e la stessa UE che però, secondo quanto

dichiarato dal Direttore Generale della Commissione per il Clima Jos Delbeke, ritiene che ci siano alte probabilità che

venga approvata. http://www.bloomberg.com/news/2013-09-04/eu-to-limit-aviation-carbon-cuts

Da notare che l’Unione Europea, a supporto del dibattito in

corso in sede ICAO, ha lanciato una consultazione pubblica

sulle misure basate sul mercato (Market Based Measures,

MBM) da adottare per ridurre l’impatto sui cambiamenti

climatici dalle emissioni dall’aviazione civile

internazionale. La consultazione, che ha avuto inizio il 21

giugno e si è conclusa lo scorso 13 settembre, mirava a

raccogliere esperienze, suggerimenti e opinioni di

stakeholders, organizzazioni, autorità e cittadini. I risultati,

ancora da pubblicare, sono stati utilizzati nell’ambito

dell’assemblea ICAO di Montreal.

http://ec.europa.eu/clima/consultations/0022/index_en.htm

Analizzatori per impurezze di biodiesel nei jet fuel Il settore aereo guarda con sempre maggiore attenzione la rispondenza delle specifiche dei jet fuel in commercio a

quelle richieste dalle normative vigenti. A questo riguardo, può essere citato ad esempio quanto sta avvenendo circa la

presenza di impurezze di biodiesel nei jet fuel che, secondo la norma ASTM 1655, non possono superare le 5 parti per

milione (ppm). Al momento si ritiene infatti che contenuti più alti di biodiesel possano comportare problemi di

congelamento e di stabilità dei jet fuel che potrebbero causare anche lo spegnimento dei motori. Da notare che queste

contaminazioni possono derivare dall’uso di sistemi di accumulo e trasporto dei jet fuel precedentemente usati per il

biodiesel, senza ricorrere a opportune operazioni di pulizia e rimozione dei residui. Le analisi di concentrazioni così

basse di biodiesel con le tecniche convenzionali (cromatografia liquida e gassosa) risultano però molte difficoltose. Per

superare questa empasse, l’Università del Tennessee ha recentemente sviluppato un sensore a film sottile ad alta

sensitività, in grado di determinare fino a 0,5 ppm di biodiesl con tempi di analisi di circa trenta minuti. Il sensore, di

tipo usa e getta, è a basso costo e può essere usato con detector mobili per applicazioni in campo. La tecnica appare

quindi in grado di risolvere agevolmente i problemi analitici derivanti dalle determinazioni richieste dalle attuali

specifiche di legge. Da notare tuttavia, che le associazioni di produttori di biodiesel (principalmente un consorzio

capeggiato dal National Biodiesel Board inglese) spingono per innalzare il limite richiesto dalla normativa ASTM 1655

dalle attuali 5 ppm a 100 ppm. A tal fine hanno proposto di effettuare verifiche sperimentali con jet fuel a 400 ppm di

biodiesl.

http://www.biodieselmagazine.com/articles/9272/tenn-researchers-develop-5-pp

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Tecnologia: Le fuel cell nel trasporto aereo

Come noto, le pile a combustibile (fuel cell) sono dispositivi che trasformano l’energia chimica di particolari combustibili

(idrogeno ottenibile anche da metanolo e metano) in energia elettrica attraverso una reazione chimica di ossidazione con

ossigeno o altri agenti ossidanti. Gli elettroni che si liberano durante l’ossidazione vengono usati per produrre elettricità.

Il vantaggio principale consiste nell’alta efficienza energetica in confronto ai normali procedimenti di produzione

elettrica. Inoltre, la reazione comporta la sola produzione di acqua e, ovviamente non genera CO2. I benefici in termini di

emissioni di gas serra si ottengono però solo quando l’idrogeno è di tipo rinnovabile.

Viste le difficoltà di trasporto dell’idrogeno e la complessità degli impianti necessari per la sua produzione da altri vettori

energetici (metano e metanolo), le fuel cell vengono normalmente proposte per la generazione di energia elettrica

stazionaria. Esse però vengono anche considerate per applicazioni in autovetture ibride poiché, oltre ai vantaggi

ambientali, consentirebbero di allungare le distanze di rifornimento elettrico, in considerazione dell’alta densità

energetica dell’idrogeno. Nonostante l’impegno delle principali case automobilistiche che hanno sviluppato prototipi

precommerciali di diverso tipo, permangono però difficoltà di mercato per gli alti costi.

Anche l’industria aerea si sta cimentando in questo campo e, a parte l’impegno strategico dell’aviazione militare, è da

segnalare l’attività di Boeing che in collaborazione

con molti partner industriali europei e statunitensi,

nel 2008 ha sperimentato in un aeroporto a sud di

Madrid, un aliante a motore Diamond Aircraft

Dimona a due posti con un’apertura alare di 16,3

m, equipaggiato con batterie elettriche e con una

fuel cell da 20 kW. Il velivolo è

statojjjjjsperimentato positivamente più volte,

usando in fase di decollo ambedue i sistemi

energetici e, una volta raggiunta una quota di mille metri, usando le sole fuel cell a idrogeno per una durata di circa venti

minuti.

Sempre nel 2008 è stato sperimentato un altro aliante a motore, questa volta di tipo Antares, realizzato dal centro

aerospaziale tedesco German Aerospace Research Centre (DLR), in collaborazione con BASF e con Senergy, una società

danese di progettazione di fuel cell. A differenza dei voli sperimentali Boeing, questa volta sono state usate solo fuel cell,

impiegate anche per le fasi di decollo e di atterraggio. L’Unione Europea ha anche finanziato un progetto, che ha visto

come capo fila il Politecnico di Torino, per lo sviluppo di un aereo con un propulsore a elica per il trasporto passeggeri

intercity.

Questi sforzi sono accomunati dai vantaggi derivanti dalle più basse emissioni, sia in termini di gas serra che di NOx, dalle

più alte efficienze energetiche e dalla silenziosità. A beneficiarne sarebbero quindi soprattutto i voli pendolari durante le

fasi di decollo e atterraggio in aree urbane in ore notturne, quando i limiti alle emissioni rumorose sono più stringenti. Da

notare infine che l’acqua generata dalle fuel cell, potrebbe essere vantaggiosamente impiegata negli aerei per usi

sanitari.

L’applicazione diffusa delle fuel cell per la propulsione degli aerei civili rimane tuttavia limitata, oltre che dai costi,

problema questo che potrebbe essere superato dall’introduzione di normative più stringenti sia sui rumori sia sulle

emissioni (che potrebbero penalizzare i sistemi attuali), dal loro alto peso, dalle dimensioni dei motori elettrici e dalle

difficoltà di trasporto dell’idrogeno. Applicazioni di più breve termine lasciano invece pensare al loro utilizzo per la

produzione della sola energia elettrica di bordo. Questa energia, normalmente utilizzata per il confort della cabina

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(condizionamento, impianti elettrici, etc.), per i sistemi idraulici e

pneumatici degli aerei, per gli utilizzi a terra durante l’imbarco dei

passeggeri e prima dell’accensione dei motori, nonché per avviare le

turbine e portarle al regime di giri di esercizio, è fornita da un apposito

sistema di produzione elettrica (APU, Auxiliary Power Unit), di cui sono

dotati gli aerei. Gli APU normalmente sono avviati ricorrendo a batterie

mobili di terra. Oltre che a questi fini, le fuel cell possono essere

usate per alimentare le cosiddette RAT (Ram Air Turbine), piccole

turbine normalmente alloggiate nella fusoliera o nelle ali, che entrano

in funzione in casi di emergenza dovuti a perdita di potenza dei sistemi di generazione primaria e secondaria e servono per

alimentare i sistemi principali degli aerei (comandi, circuiti idraulici e strumentazione di base).

In questa direzione è impegnata principalmente Airbus che, in

collaborazione con Sandia National Laboratories (USA), ha fatto i primi

test con le fuel cell sin dal 2008, sia in aerei civili sia militari. Grazie a

questo suo impegno, Airbus lo scorso 3 settembre ha ricevuto il

prestigioso “GreenTec Award” per la categoria Aviazione, per il

progetto “Multifunctional Fuel Cell Integration” che prevede proprio la

sostituzione dei sistemi APU con le fuel cell e l’alimentazione delle

turbine RAT con l’energia elettrica da queste prodotte.

http://www.cleantechinvestor.com/portal/fuel-cells/5382-fuel-cells-in-aircraft.html,

http://www.airbus.com/presscentre/pressreleases/press-release-detail/detail/airbus-wins-prestigious-greentec-award-for-innovative-fuel-cell-project/

Gas naturale in sostituzione della benzina per aerei

Più limitato appare il campo di applicazione del gas naturale compresso nell’aviazione. Le sperimentazioni in atto, seppur

decisamente innovative, mostrano infatti che esso può essere usato nei motori a combustione interna alimentati con

benzina per aerei. Questa benzina, correntemente nota come Avgas 100 LL (Aviation gasoline 100 LL) è ottenuta

aggiungendo alla normale benzina tagli dal craking catalitico, benzine alchilate e isopentani, in modo da portare il numero

di ottano a 138, contro circa 100 delle benzine per autotrazione. Il campo di

applicazione del gas naturale sembra quindi ristretto a piccoli aerei che fanno uso

di benzina, come quelli normalmente usati per addestrare gli aspiranti piloti, per

lanci di paracadutisti, etc. Le prove recentemente effettuate negli USA (Oshkosh,

Wisconsin) per più di mille miglia con un aereo Aviat Husky di questo tipo, dotato

di serbatoi sia per il gas compresso sia per la benzina, hanno dimostrato che

l’aereo può usare ambedue i combustibili e che lo switch può avvenire a

piacimento, in maniera analoga a quanto normalmente avviene nelle autovetture.

Proprio in analogia con le autovetture, i vantaggi dell’impiego del gas naturale vanno individuati nei costi più bassi

rispetto alla benzina (la benzina per aviazione ha qualità più alte di quella per autotrazione e quindi costi più alti) e nelle

minori emissioni (il rapporto carbonio/idrogeno nel gas è più basso rispetto a quello delle benzine).

http://www.lngworldnews.com/usa-aviat-unveils-first-cng-aircraft

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CAAFI (Commercial Aviation Alternative Fuels Initiatives), associazione di compagnie aeree,

produttori aerei e produttori di carburanti, in collaborazione con A4A (Airlines for America),

associazione delle compagnie aeree americane, ha reso disponibile sul proprio sito un

protocollo per facilitare i contatti tra i produttori di jet fuel alternativi e le compagnie

aeree, in modo da agevolare la stipula di accordi commerciali. Questo documento fa seguito

ad altri documenti già scritti nel passato e disponibili sul sito CAAFI sulla possibilità

d’impiego di biomasse e sulla maturità delle tecnologie di produzione dei jet fuel alternativi. In esso vengono inizialmente

richiamate: i) le motivazioni che spingono le compagnie aeree a interessarsi di jet fuel alternativi (diversificazione delle

fonti energetiche, scarsità di lungo periodo dei combustibili fossili, benefici ambientali ed economici, etc.), ii) le esigenze

che le compagnie aeree devono tener presente in fase di acquisto di jet fuel alternativi (certificazione ASTM o

equivalente, compatibilità con i sistemi di stoccaggio, trasporto e alimentazione degli aerei, affidabilità delle forniture nel

tempo, praticabilità economica in termini di flessibilità dei prezzi, crediti ambientali e incentivi governativi, etc.), iii) le

iniziative che le compagnie aeree sono disposte ad adottare per favorire la commercializzazione dei jet fuel alterantivi

(contratti che garantiscono gli acquisti per lunghi periodi, ritiro di jet fuel ma anche di fuel per le esigenze di terra,

acquisti in cooperative, azioni di promozione e difesa dei nuovi jet fuel, etc.). Nel documento vengono quindi proposti i

principali punti da tener presente nella formalizzazione dei contratti di fornitura veri e propri. Questi vanno dal tipo dei

prodotti, alla definizione del punto di consegna (ai cancelli della raffineria, ai sistemi di stoccaggio degli aeroporti, etc.),

ai quantitativi scambiati, alla durata del contratto, ai prezzi, ai criteri di sostenibilità ambientale, ai crediti a favore dei

produttori o delle compagnie aeree, etc.

http://www.caafi.org/files/CAAFI_Business_Team_Guidance_Paper_060413.pdf

United acquista bio jet-fuel da AltAir Fuels

United Airlines, la compagnia aerea statunitense che effettua circa 5.500 voli giornalieri attraverso 370 aeroporti e sei

continenti, ha annunciato lo scorso 4 giugno, di aver firmato un accordo di acquisto di 15 milioni di galloni di biojet fuel,

in un periodo di tre anni a partire dal 2014, dalla società AltAir Fuels di Seattle, WA. I carburanti saranno prodotti in una

raffineria di petrolio situata vicino Los Angeles che AltAir Fuels sta trasformando in bioraffineria per la produzione di

biojet fuel con una capacità di 30 milioni di galloni per anno. Oltre ai

biocarburanti per aereo, è prevista anche la produzione di prodotti chimici

rinnovabili. Come materie prime saranno usati oli vegetali non alimentari e

rifiuti agricoli. La tecnologia sarà fornita da UOP-Honeywell e quindi, molto probabilmente, prevede la produzione di

kerosene sintetico con tecnologie di idrogenazione degli oli e gassificazione dei rifiuti agricoli e successiva liquefazione del

gas di sintesi mediante il processo Fischer & Tropsch. Il principale investitore in AltAir Fuel è Jesta Group, una società con

attività nel settore delle tecnologie per aviazione e in quello immobiliare statunitense ed europeo.

Econom nativi ics: Protocollo CAAFI per l’acquisto di jet fuel alterEconomics – Protocollo CAAFI per acquisto jet fuel

http://www.prnewswire.com/news-releases/united-airlines-and-altair-fuels-to-bring-commercial-scale-cost-competitive-biofuels-to-aviation-industry-

210073841.html

Il punto di vista di NASA sui bio jet-fuel

L’Agenzia spaziale statunitense ha da poco effettuato esperimenti con un DC-8 alimentato con jet fuel da olio di camelina.

Secondo i tecnici NASA, le prove effettuate ad una quota di volo di 39.000 piedi, non hanno mostrato differenze rispetto ai

normali jet fuel da petrolio. Gli esperimenti hanno inoltre evidenziato una riduzione delle emissioni di circa il 30%. NASA

tuttavia stima un costo di produzione di questi fuel biologici di circa 18 $/gallone, decisamente più alto dei prezzi del

kerosene indicati in 4 $/gallone. Per questo motivo NASA intende proseguire nelle sue ricerche negli anni futuri

esaminando anche le prospettive di produzione di jet fuel da alghe.

http://www.biofuelsdigest.com/bdigest/2013/05/08/biofuels-ok-for-flying-claims-nasa/

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Il Dipartimento dell’Energia del National Renewable Energy Laboratory (NREL), USA, sta lavorando su un progetto per la

produzione economica di grandi quantitativi di bio jet-fuel per scopi militari da

switchgrass (Panicum virgatum, pianta dominante nelle praterie statunitensi). Al

progetto partecipano: Cobalt Technologies, società statunitense specializzata

nella produzione di bio-butanolo, Show Me Energy, cooperativa agricola del

Missouri produttrice di biomasse e la Marina americana. Il NREL si occuperà del

pretrattamento della biomassa fornita da Show Me Energy e delle operazioni di

idrolisi enzimatica fino all’ottenimento di zuccheri fermentabili. Questi a loro

volta verranno trasformati in butanolo, secondo la tecnologia proprietaria di

Cobalt Technologies. La trasformazione del butanolo in bio jet-fuel avverrà in base a un accordo di licenza tra US Navy e

Cobalt Technologies, basato su una tecnologia brevettata. Campioni di butanolo sono già stati prodotti da NREL.

http://www.biofuelsdigest.com/bdigest/2013/09/02/airbus-and-rt-biotechprom-sign-aviation-biofuel-agreement/

Accordo Airbus RT-Biotekprom

Airbus ha da poco firmato un accordo di collaborazione con RT-Biotekprom, una società del gruppo ROSTEC che opera nel

settore civile e militare. L’accordo è finalizzato a individuare materie prime disponibili in Russia che potrebbero essere

vantaggiosamente convertite in bio jet fuel sostenibili. Airbus metterà a disposizione

il proprio patrimonio di conoscenze nel settore e avrà il compito di assicurare che i

prodotti rispettino gli standards per la commercializzazione. Inoltre si farà carico di

provare i nuovi prodotti in voli sperimentali. La collaborazione è da vedere

sicuramente come un’apertura dello stato russo verso l’aviazione sostenibile e secondo i rappresentanti RT-Biotekprom,

costituisce la prima iniziativa russa nel campo.

http://www.biofuelsdigest.com/bdigest/2013/09/02/airbus-and-rt-biotechprom-sign-aviation-biofuel-agreement/

Accordo Airbus, Air Canada e BioFuelNet Canada

Le tre società hanno stipulato un accordo per uno studio finalizzato a individuare la fattibilità di diverse filiere di

produzione di bio jet-fuel di seconda generazione in Canada. Gli studi considereranno tecnologie di diversa natura e

biomasse di scarto come i rifiuti solidi urbani e gli scarti agricoli e forestali. L’accordo si basa su attività precedenti che

hanno portato a produzioni di campioni di jet fuel sperimentati positivamente da Air Canada. I primi risultati dello studio

sono previsti per fine 2013.

http://www.zeroemission.eu/portal/news/topic/Biocarburanti/id/21485/Airbus-Air-Canada-e-BioFuelNet-Canada-puntano-sui-biocarburanti

Finanziamento del Dipartimento della Difesa statunitense a Fulcrum Energy

La sezione statunitense della società multinazionale Fulcrum Energy che opera nel campo delle rinnovabili, ha ricevuto un

finanziamento di 4,7 milioni di dollari dal DoD (Department of Defense) per la produzione di bio jet-fuel da rifiuti solidi

urbani. Il finanziamento, che potrà anche raddoppiare in considerazione dei capitali apportati da Fulcrum, sarà destinato a

continuare le sperimentazioni che Fulcrum stessa ha effettuato in un impianto localizzato in North Carolina, dove è stata

dimostrata la possibilità di convertire i rifiuti solidi urbani, oltre che in jet fuel, anche in diesel ed etanolo. Le

sperimentazioni successive ancora necessarie saranno effettuate in sedi ancora da definire le cui municipalità hanno però

già assicurato la fornitura dei rifiuti solidi urbani da utilizzare.

http://www.biofuelsdigest.com/bdigest/2013/09/02/airbus-and-rt-biotechprom-sign-aviation-biofuel-agreement/

 

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

News – Bio jet-fuel da switchgrass