Forum ISAFF Verbale Seconda Riunione Gruppo di Lavoro Tecnologie 18 marzo 2014

Segretariato Italian Sustainable Aviation Fuel Forum – ISAFF c/o WEC Italia – Via Mosca, 32 ‐ 00142 Roma

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NOTE DI RIUNIONE Foglio 1 di 7

Luogo della riunione: ROMA c/o ENAC Data della riunione: 18 Marzo 2014

Arg

omen

to

Riunione Gruppo di Lavoro Tecnologie

Pres

enti

Alitalia: Stefano Sciotti Chimec: Alessandra Berra CSM Castelromano: Ilaria Pistelli ENAC: Francesco Sepe ENEA Bologna: Paolo Masoni Eni R&M: Giovanni Biscardi Ministero della Difesa- Marina Militare: Raffaele Sauna, Pasquale Tripodi Università di Roma La Sapienza: Antonella Ingenito, Prof. Fausto Gamma Università di Firenze: Prof. David Chiaramonti WEC Italia: Ugo Dionigi, Paolo D’Ermo, Ezio D’Addario

Ass

enti

Aeroporto Milano Linate: Giovanni Falsina Biochemtex: Sandro Cobror Sunchem Holding: Sergio Tomassini

Age

nda

1. Esame ultima Newsletter e proposte di miglioramento 2. Presentazione e discussione iniziativa Biojet Fuel Nord Italia: parte processo

(D’Addario Chiaramonti) 3. Presentazione e discussione iniziativa Biojet Fuel Nord Italia: parte aeroportuale

(Falsina) 4. Feedback Convegno ACARE “Clean Sky 2” del 28 Gennaio 2014 5. Discussione su Workshop ISAFF 6. Accesso a informazioni e dati: Membri ISAFF e/o Università 7. Affidamento studi a Università: valutazione di opportunità, identificazione tematiche 8. Iniziativa HVO Nord Italia 9. Suggerimenti e contributi per prossima Newsletter e Primo Rapporto Semestrale 10. Azioni future

Redatto da: Ezio D’Addario Data: 24 Marzo 2014

In apertura della riunione Paolo D’Ermo di WEC Italia informa i partecipanti circa le assenze del dr. Cobror e dell’ing. Falsina. La prima è dovuta a impegni inaspettati a Bruxelles e la seconda a una urgente riunione di lavoro a Milano, contemporanea alla presente, che ha reso impossibile anche il


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collegamento via web. D’Ermo comunica che il dr. Cobror ha precisato che il prof. Chiaramonti conosce nel dettaglio gli aspetti tecnici delle attività Biochemtex sull’argomento di riunione, per cui ritiene che possa rappresentarlo pienamente. Il Segretario ricorda poi che, come convenuto nella riunione del 19 novembre 2013, Energia Media ha predisposto sul portale Industria Energia la sezione pubblicazioni ad accesso riservato in cui gli aderenti al Forum possono trovare tutte le emissioni della Newsletter ISAFF e il Biofuel Magazine, periodico mensile sui biocarburanti. L’accesso all’area riservata, raggiungibile attraverso il link http://industriaenergia.it/isaff, è subordinato alla sottoscrizione dell’abbonamento annuale ad un prezzo di 600 € + IVA. Si è ricordato che il proficuo svolgimento delle attività del Forum necessita di questo supporto e si invita pertanto chi ancora non avesse sottoscritto l’abbonamento a provvedere in tal senso. Ad oggi hanno provveduto a sottoscrivere l’abbonamento alla Newsletter Sunchem Holding, TotalErg, SEA Aeroporti di Milano e Chimec, mentre Biochemtex, Eni ed ENAC hanno avviato le procedure interne per la sottoscrizione. 1. Esame ultima Newsletter e proposte di miglioramento I presenti non esprimono suggerimenti in merito. D’Addario informa che nel corso della riunione del GdL Normative dell’11/02 scorso, era stata discussa la proposta di rendere più accattivante il layout del documento attraverso una grafica migliore. Si era tuttavia convenuto che questo sarà possibile solo quando si sarà raggiunto un numero di iscrizioni e abbonamenti tale da poter far fronte ai costi ISAFF. 2. Presentazione e discussione iniziativa Biojet Fuel Nord Italia: parte processo Questo argomento viene affrontato facendo riferimento alle slides preparate da D’Addario, riportate in allegato (vedi in particolare slide n 2, 6, 7, 8, 9, 11, 12 e 15). Rispetto alla presentazione del gruppo di lavoro normative del Febbraio scorso sono state inserite delle slides per riassumere le ultime informazioni di letteratura sulla produzione di biojet fuel mediante la tecnologia di idrogenazione degli oli vegetali. Proprio in merito a questa tecnologia, D’Addario riferisce che il processo consente di produrre greendiesel e biojet fuel. Il rapporto tra questi due prodotti può essere spinto a vantaggio dell’uno o dell’altro, variando le condizioni di processo. Tipicamente, la produzione dei jet fuel può essere aumentata da circa il 15% delle normali lavorazioni orientate alla produzione di greendiesel ad oltre il 60%. La massimizzazione della produzione dei jet fuel comporta un aumento dei costi di produzione di circa 0,25 $/gallone, qualora si usi olio di soia come materia prima. L’uso invece di oli vegetali non alimentari, come quelli di camelina, consente una riduzione complessiva dei costi di produzione stimata tra i 0,3 e i 0,4 $/gallone. D’Addario mostra anche i risultati di alcuni studi che confrontano le emissioni di CO2 equivalente stimate per la produzione di jet fuel mediante l’idrogenazione di olio di camelina e da alghe, con

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quelle di gassificazione e liquefazione mediante sintesi di Fischer & Tropsch di materiali lignocellulosici di scarto (residui dalla coltivazione di mais, foreste a rotazione breve e switchgrass). I dati indicano che le emissioni più basse si ottengono in questi ultimi casi, particolarmente dall’impiego dei residui di mais (poco più di 20 grammi di CO2 equivalente/MJ), seguito dall’uso del legno da foreste a rotazione breve (circa 40 grammi di CO2 equivalente/MJ). In tutti gli altri casi (idrogenazione di olio di camelina e da alghe, gassificazione e liquefazione mediante sintesi di Fischer & Tropsch di lignocellulosici da foreste a rotazione breve) si ottengono valori decisamente più alti (intorno agli 80 grammi di CO2 equivalente/MJ).

Più difficoltoso rispetto a quanto normalmente viene effettuato per i biocarburanti per autotrazione appare il calcolo del saving delle emissioni della CO2. Mentre in quest’ultimo caso la normativa è già in atto e le relative certificazioni ambientali vengono normalmente rilasciate, nel caso dei nuovi combustibili per aerei essa deve essere ancora definita. Certamente essa farà riferimento alla metodologia LCA, ma rimangono da chiarire numerosi aspetti. Prioritaria appare l’assunzione delle emissioni di gas serra dall’uso del kerosene fossile da usare come base per il calcolo del saving. Per i trasporti stradali le norme UE calcolano infatti i risparmi come differenza tra le emissioni dei biofuel e quelle da fonti fossili, assumendo per queste ultime un valore pari a 83,8 grammi di CO2 equivalente/MJ, mentre nel settore aereo tale valore dovrà essere stabilito. La definizione di questo parametro appare piuttosto difficoltosa poiché esso dipende da numerosi fattori (tipologia del greggio, metodologie di raffinazione, trasporti, etc.) e i dati mostrati da D’Addario indicano che esso può variare da poco più di 80 a circa 110 grammi di CO2 equivalente/MJ. Nel corso della presentazione Biscardi conferma che l’impianto di produzione di green diesel che Eni sta ultimando a Porto Marghera, potrebbe produrre anche jet fuel e che le modifiche tecnologiche necessarie a tale scopo sarebbero piuttosto contenute (installazione di una colonna di distillazione). Biscardi informa inoltre che l’impianto sarebbe anche in grado di trattare oli da cucina esausti (Used Cooking Oil, UCO) e che Eni ha in corso contatti con il consorzio nazionale oli esausti (CONOE) e con altri operatori del settore per verificare le dimensioni del mercato nazionale. Dai dati reperiti è emerso che: i) la raccolta degli UCO in Italia ammonta attualmente a circa 45-50.000 tonnellate/anno, ii) i grandi produttori (alberghi ristoranti, etc.) pretendono una remunerazione per la loro consegna, iii) la potenzialità del mercato italiano è indicata intorno alle 100,000 tonnellate/anno, iv) il raggiungimento di questi volumi appare molto difficoltoso, vista l’estrema diffusione della produzione che spesso è di tipo domestico, v) questo collo di bottiglia potrebbe essere rimosso mediante l’introduzione di campagne di raccolta gestite dalle municipalità, vi) Eni ha individuato alcuni produttori del Nord Italia che comunque sarebbero in grado di garantire forniture piuttosto limitate (3.500-4.000 tonnellate/anno). L’alimentazione di questi oli, come pure quella di eventuali grassi animali, agli impianti Eni dovrebbe però avvenire in miscelazione con l’olio di palma, che rappresenta il feedstock di base, previa rimozione del solo materiale in sospensione (decantazione, centrifugazione se necessario). Fatto questo che comporta aspetti legati al calcolo del saving della CO2 che rimangono da chiarire, come conferma l’ing. Masoni. Al riguardo emerge però (Chiaramonti, Masoni) che


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Assocostieri avrebbe approfondito l’argomento con il Comitato Termotecnico Italiano (Ing. Riva) e l’attività svolta potrebbe essere d’ausilio per chiarire la questione.

Chiaramonti informa che nell’ambito del progetto Itaka ha partecipato a numerose attività che riguardano l’idrogenazione degli oli vegetali: nel progetto Itaka, coordinato da SENASA (ES), il partner responsabile della produzione di biojet da oli vegetali tramite tecnologia HVO è Neste Oil. All'interno del progetto Europeo triennale Itaka, però, non è previsto che Neste processi oli fritti per produrre i batch di biojet da utilizzare durante il periodo di svolgimento di Itaka. Esiste inoltre una ulteriore opzione per rendere i cosiddetti oli acidi (ed oli di frittura) maggiormente compatibili con il processo di produzione del biodiesel e, presumibilmente, con le tecnologie di HVO: l'esterificazione, che essenzialmente consiste nel riconvertire gli acidi grassi generati nel processo di frittura nei trigliceridi di partenza. Molto attiva nel campo degli UCO è la società SILO di Firenze che li usa anche per la produzione di monogliceridi che hanno un loro mercato diverso da quello dei biofuel. Circa la sostituzione dell’olio di palma con oli non alimentari, Chiaramonti riferisce che in Spagna è stata effettuata una campagna produttiva su 3.000 ettari che ha dimostrato la sostenibilità ambientale della produzione di olio da Camelina. In base a quanto sopra, è stato concluso che prima di avviare uno studio tendente a verificare la fattibilità e la sostenibilità economica ed ambientale di una supply chain italiana basata sulla tecnologia di idrogenazione, si rendono necessari approfondimenti tendenti a verificare le problematiche connesse con l’impiego degli oli alimentari, la disponibilità degli UCO e le potenzialità delle coltivazioni delle oleaginose non alimentari (camelina, brassicacee, etc.). A tal proposito, le prossime linee di azione verranno discusse nel corso delle prossime riunioni. D’Addario illustra quindi due linee di conversione in biojet fuel di sciroppi zuccherini ottenuti dall’idrolisi di biomasse lignocellulosiche. La prima passa attraverso la conversione in etanolo e la sua successiva conversione in alcoli superiori, mediante operazioni di condensazione e conversione alcolica. La seconda prevede invece la fermentazione degli zuccheri mediante lieviti oleaginosi capaci di produrre lipidi convertibili in jet fuel, ed è allo studio presso i laboratori di ricerca centralizzata di Eni/Donegani, Novara. La tecnologia di condensazione degli alcoli (reazione ad alta temperatura e pressione in presenza di un catalizzatore, circa 80 bar max e 28-380 °C) è studiata ormai da tempo presso il Fraunhofer Institute che dispone anche di attrezzature pilota che consentono piccole campagne sperimentali. D’Addario informa di aver effettuato una valutazione molto preliminare di un ipotetico processo che utilizzi l’etanolo prodotto dall’impianto di Crescentino per produrre alcooli mediante il processo di condensazione. Estrapolando le informazioni delle sperimentazioni di laboratorio effettuate dal Fraunhofer Institute su questa tecnologia, egli informa di aver stimato rese di conversione totali che sembrano promettenti (15-20 kg di alcooli C8-C16/100 kg di biomassa secca). Valori similari sono ottenuti dal processo di conversione degli sciroppi zuccherini in oli vegetali mediante lieviti oleaginosi allo studio presso i laboratori Eni di Novara, sopra citati.

Nella discussione che ne è seguita si concorda che le due linee potrebbero essere oggetto di uno studio tecnico-economico-ambientale, da sviluppare all’interno di ISAFF. Questo studio dovrebbe avere per


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obiettivo la verifica delle potenziali fattibilità di una supply chain italiana fondata sui migliori avanzamenti tecnologici nazionali e dovrebbe essere tale da essere presentato nei contesti internazionali in cui si decidono gli sviluppi dei biojet fuel nei quali, soprattutto ENAC, si trova ad operare, in modo da difendere gli interessi e le posizioni nazionali. L’opzione che prevede l’impiego dei lieviti oleaginosi sembra però richiedere tempi più lunghi. Per questo motivo appare più promettente ricorrere alla soluzione che passa attraverso gli alcoli superiori. Questa linea verrà approfondita nell’immediato futuro.

3. Presentazione e discussione iniziativa Biojet Fuel Nord Italia: parte aeroportuale: Questo argomento è stato rinviato alla prossima riunione, stante l’assenza dell’ing. Falsina 4. Feedback Convegno ACARE “Clean Sky 2” del 28 Gennaio 2014 D’Addario ricorda brevemente che “Clean Sky 2” è una Public and Private Partneship (ente che finanzia attività di ricerca utilizzando capitali privati e pubblici) che opera nell’ambito del programma Horizon 2020. “Clean Sky 2” è un prosecuzione di “Clean Sky 1” che ha operato nell’ambito del settimo programma quadro . D’Addario ricorda le principali società private che compongno “Clean Sky 2” (Agusta Westland, Eurocopter, Aibus, Alenia Aermacchi, Fraunhofer Institute, German Aeropace Center, Safran, Rolls Royce, Thales, Dassault, etc) e richiama le principali tematiche previste dal programma (aerei di grandi dimensioni, aerei regionali, elicotteri a rotori veloci, Eco-design, etc.). Egli fa presente che queste non comprendono l’argomento dei carburanti alternativi che non è nemmeno trattato del CTNA (Cluster Tecnologico Nazionale Aerospazio), il cluster tecnologico nazionale che si pone l’obbiettivo di sintetizzare e individuare le priorità delle esigenze e degli sviluppi dell’aviazione nazionale. I combustibili alternativi sono invece inclusi nella SRIA (Strategic Reaserch and Innovation Agenda) di ACARE. D’Addario comunica anche che, nella riunione del GdL Normative dell’11/02 scorso, il prof. Ficarella dell’Università del Salento, membro del CTNA, ha fatto presente che la tematica dei carburanti alternativi potrebbe essere portata avanti in un apposito gruppo da creare all’interno dello stesso CTNA. Gli sviluppi di questi contatti e le possibili ricadute all’interno di ISAFF saranno seguiti all’interno del GdL Normativie. 5. Discussione su Workshop ISAFF D’Addario informa che, come discusso nella riunione del GdL Normative dell’11/02 scorso, il seminario dovrebbe essere tenuto nel prossimo autunno, presso la sede ENAC di Roma e dovrebbe


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vedere la partecipazione di speakers sia italiani che europei. I presenti approvano l’iniziativa e invitano il segretariato ad iniziare quanto prima le attività di organizzazione dell’evento. 6. Accesso a informazioni e dati: Membri ISAFF e/o Università Si conviene che, visti i costi delle riviste scientifiche del settore, per il momento si procederà al loro accesso ricorrendo ai membri ISAFF, siano esse società o università, che le detengono. 7. Affidamento studi a Università: valutazione di opportunità e identificazione tematiche Si concorda che l’argomento da sviluppare potrebbe essere quello identificato al punto 2, circa la produzione di jet fuel attraverso la condensazione dell’etanolo prodotto dall’impianto di Crescentino. La parte di processo di questo studio riguardane la condensazione dell’etanolo potrebbe essere sviluppata dall’università di Firenze, mentre quella relativa all’idrogenazione degli alcoli superiori potrebbe essere sviluppata da Eni che ha competenze nel settore. L’analisi di LCA potrebbe essere effettuata da ENEA che ha già lavorato sull’impianto di Crescentino. In termini generali, i partecipanti condividono questa linea anche se sollevano questioni circa la confidenzialità, che potrebbero essere aggirate usando, per quanto possibile, dati non confidenziali. L’ing. Masoni solleva anche un problema di costi che, per parte ENEA, dovrebbero almeno compensare le spese dirette. L’argomento sarà approfondito all’interno di ISAFF e dei singoli membri in modo da individuare una soluzione da discutere nella prossima riunione. 8. Iniziativa HVO Nord Italia L’ipotesi di effettuare voli di prova con kerosene sintetico producibile da Eni richiede approfondimenti circa le problematiche connesse con l’impiego degli oli alimentari, la disponibilità degli UCO e le potenzialità delle coltivazioni delle oleaginose non alimentari (camelina, brassicacee, etc.). L’avvio di questa iniziativa verrà discusso nel corso delle prossime riunioni. 9. Suggerimenti e contributi per prossima Newsletter e Primo Rapporto Semestrale Non emergono indicazioni particolari e si decide di emettere la prossima Newsletter secondo quanto effettuato nel passato.


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10. Riepilogo azioni e scadenze

1. Verifica della possibilità di esecuzione dello studio per la produzione di biojet fuel attraverso la condensazione dell’etanolo prodotto a Crescentino: Coordinamento ISAFF, principali interessati Biochemtex, Università di Firenze, Eni, ENEA;

2. Elaborazione di un programma preliminare per il workshop ISAFF;

3. Elaborazione proposte operative per il progetto di produzione e test di biojet fuel

Prossima riunione: ultima decade di maggio

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