Dalle fonti rinnovabili alla Bioraffineria, attraverso il Bioetanolo di II generazione

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Serafina Colli
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1 Dalle fonti rinnovabili alla Bioraffineria, attraverso il Bioetanolo di II generazione Sandro Cobror Gruppo M&G 1a Conferenza Nazionale su Chimica ed Energia

2 M&G. Alcuni numeri Presenza Globale : 12 impianti nel mondo (5 in Brazile, 4 in Italia, 1 in Messico e 1 in USA, 1 in Cina) Fatturato: ca 2 miliardi e mezzo di USD 3 Business Units: PET Polymer, Acetates, Engineering Personale: 2600 addetti distribuiti su 6 paesi (Italia, Brasile, India, Cina, USA, Messico) 3 R&D Centers: 120 persone per la Ricerca Il Gruppo Mossi e Ghisolfi è il leader mondiale nella produzione di PET.

Engineering Personale: 2600 addetti distribuiti su 6 paesi (Italia, Brasile, India, Cina, USA, Messico) 3

3 M&G: Una presenza globale Sharon Center Apple Grove Resin R&D Centre Wilmington Engineering Central Office Tortona Head Office Process Engineering Office Milan Group Head Office Europe Reg. Office Verbania Cellulose Acetate Rivalta Ethanol plant Houston North America Regional Office Rivalta R&D Packaging R&D T. R. R. Altamira Resin Patrica Resin Poços os de Caldas Resin Fiber R&D Centre Sao Paulo South America Regional Office Indaiatuba Recycle Paulínia PTA Suape Resin Cabo Fiber (on-stream in late 2006) Pignataro M. Film Beijing Bangalore Engineering Engineering Yibin Cellulose Acetate Shanghai Engineering Mumbai Engineering

R. R. Altamira Resin Patrica Resin Poços os de Caldas Resin Fiber R&D Centre Sao Paulo South America Regional Office Indaiatuba Recycle Paulínia PTA Suape

4 Il contesto ambientale motore della nuova stagione delle Fonti Rinnovabili Emissioni antropogeniche Fonte: IPCC - Climate Change 2007 Synthesis Report

5 Emissioni di CO2 previste nei prossimi anni Il 75% dell incremento atteso al 2030 per le emissioni di CO2 deriverà da Cina, India e Medioriente Fonte IEA

6 Il Trend demografico mondiale Il contributo alle emissioni globali sara anche fortemente legato all incremento demografico mondiale: circa il 28% rispetto al ,3miliardi - (dati UN, 2006)

7 La Risposta Europea ai Cambiamenti Climatici L Europa ha intrapreso da anni Politiche per ridurre le emissioni e combattere i cambiamenti climatici Il Pacchetto Clima-Energia del 2009 e uno degli ultimi esempi In esso le FER sono promosse come reale alternativa alle fonti fossili E richiesto che le FER siano SOSTENIBILI (nessuna competizione col cibo, nessuna alterazione della biodiversita, impatto positivo sulle emissioni, ecc.)

In esso le FER sono promosse come reale alternativa alle fonti fossili E richiesto che le FER siano

8 Il Piano d Azione Nazionale (PAN) per le energie rinnovabili L Italia ha redatto nel 2010 il PAN per il recepimento la Direttiva 28/2009 per la Promozione dell uso delle Fonti Rinnovabili Il PAN si inserisce in un quadro piu ampio (Strategia Energetica Nazionale) che si fonda su: Sicurezza approvvigionamenti energetici Riduzione emissioni gas climalteranti Miglioramento competitivita dell Industria Manifatturiera Nazionale anche attraverso lo sviluppo di politiche di innovazione tecnologica

Energetica Nazionale) che si fonda su: Sicurezza approvvigionamenti energetici Riduzione emissioni gas climalteranti

9 Uno sguardo alla Chimica di oggi L origine della gran parte dei prodotti chimici nel mondo oggi è fossile (soprattutto petrolio) 4% Prodotti chimici

10 L Industria Chimica tradizionale si sposta verso il mercato verso le fonti di materie prime (bocca di pozzo) SERVE UN ALTERNATIVA SOSTENIBILE PER LA NUOVA CHIMICA: FONTI RINNOVABILI COME LE BIOMASSE POSSONO ESSERE LA RISPOSTA.

SERVE UN ALTERNATIVA SOSTENIBILE PER LA NUOVA CHIMICA:

11 ma non tutte le FR sono ugualmente utilizzabili. A causa del forte incremento demografico, la tradizionale produzione agricola di cereali e frumento, anche se in aumento, sara da destinare prioritariamente al settore food e feed billion tonns grains population (billions) anno 2000 anno 2030 Fonte: OECD 2010 Bioeconomy to 2030

cereali e frumento, anche se in aumento, sara da destinare prioritariamente al settore

12 Lo scenario della Chimica di domani: Il contesto ambientale spinge verso soluzioni ecocompatibili a zero emissioni NO MATERIE PRIME FOSSILI, SI A FONTI RINNOVABILI Il contesto demografico spinge verso soluzioni che non utilizzino materie prime food NO MATERIE PRIME FOOD/FEED Il contesto di mercato spinge verso nuove tecnologie e nuove materie prime per assicurare la competitivita delle imprese europee NESSUNA SPERANZA DI COMPETERE ALLA LUNGA CON I PAESI PRODUTTORI SE SI CONTINUANO AD UTILIZZARE MATERIE PRIME DI ORIGINE FOSSILE E VECCHIE TECNOLOGIE UNA CONCRETA POSSIBILITA PER LA CHIMICA DI DOMANI E L USO DI BIOMASSE NON APPARTENENTI ALLA CATENA ALIMENTARE COME MATERIA PRIMA

materie prime per assicurare la competitivita delle imprese europee NESSUNA SPERANZA DI COMPETERE ALLA LUNGA CON I PAESI PRODUTTORI SE SI CONTINUANO AD UTILIZZARE MATERIE

13 La Visione M&G: la nuova chimica sostenibile La chimica europea ha prospettive se riuscirà a sviluppare tecnologie competitive e sostenibili che utilizzino fonti rinnovabili prodotte localmente.

sviluppare tecnologie competitive e sostenibili

14 La Bioraffineria come piattaforma tecnologica La value chain della moderna bioraffineria Biochemicals Food, Cosmetica Farmaceutica Colture dedicate o scarti agricoli Zuccheri Biomateriali Trattamenti chimico-fisici e/o enzimatici Catalisi chimica o biochimica Biofuels

Colture dedicate o scarti agricoli Zuccheri Biomateriali

15 Biocarburanti e Chimica Verde: due declinazioni dello sviluppo sostenibile In entrambi i casi, le soluzioni ipotizzate devono poggiare sugli stessi principi: 1. Una convenienza rispetto ai relativi prodotti fossili a prezzi di petrolio ragionevoli (50-70 US$/bb); 2. Una sostenibilità ambientale acclarata rispetto ai gas serra: bilancio LCA di sequestro complessivo su tutto il ciclo (coltivazione della biomassa, trasporto, produzione del biocarburante e/o del prodotto chimico); 3. Una sostenibilità sul territorio a lungo termine (es.utilizzo di terreni marginali); 4. Una convenienza per i coltivatori convenienza per i coltivatori della biomassa

Una sostenibilità ambientale acclarata rispetto ai gas serra: bilancio LCA di sequestro complessivo su tutto il ciclo (coltivazione della biomassa, trasporto,

16 C e spazio per coltivare la biomassa??? Necessario evitare superfici agricole utilizzate La disponibilita di terreni marginali o inutilizzati e comunque molto ampia. FAO nel 2008 la stima tra 250 e 800 Mha Alcune specie lignocellulosiche, poco esigenti (es.arundo donax), possono essere una valida scelta come materia prima

marginali o inutilizzati e comunque molto ampia.

17 L alternativa: gli scarti agricoli MMT/Y 80,0 70,0 60,0 50,0 40, Scarti agricoli abbondantemente disponibili in Europa. 30,0 20,0 10, ,0 Wheat Straw Corn Stover Barley Straw Oat Straw Rye Straw Rice Straw 14, ,0 10,0 ed anche in Italia MMT/Y 8,0 6,0 5,4 4,0 Source: FAO 2,0 0,0 Wheat Straw Corn Stover 1,1 Barley Straw 0,9 0,2 0 Oat Straw Rye Straw Rice Straw

30,0 20,0 10,0 4 4 2 0,0 Wheat Straw Corn Stover Barley Straw Oat Straw Rye Straw Rice Straw

18 L esperienza di M&G sulla chimica sostenibile: il laboratorio in campo 60 ettari di campo in provincia di Alessandria per prove sperimentali su energy crops ad elevata resa per ettaro

19 Un esempio: Arundo Donax I anno I anno In 5 anni, dopo selezione di centinaia di ibridi, raggiunta una produzione di oltre 40 tonn/ha di sostanza secca ed aspettative fino a tonn/ha V anno Chopped machine

produzione di oltre 40 tonn/ha di sostanza secca ed

20 Il Progetto PROESA: bioetanolo di II generazione M&G/Chemtex Centro Ricerche R&D PROESA PROJECT Biolyfe FP7 PRIT- Industria 2015 DEMO UNIT Start up t/a Etanolo Pilot plants PROESA PROJECT Pretrattamento Idrolisi Fermentazione

PRIT- Industria 2015 DEMO UNIT Start up 2011 40000 t/a

21 Il bioetanolo di II generazione La ricerca condotta in 5 anni ha consentito di sviluppare una tecnologia capace di produrre un bioetanolo di II generazione: da canna e/o paglia; che costi MENO della benzina, col greggio ad almeno 60 USD/barile, senza bisogno di sussidi; che riduca le emissioni di CO2 di almeno il 90%

22 La Tecnologia M&G: solo Bioetanolo? La tecnologia M&G mette a disposizione, a COSTI COMPETITIVI, circa il 20% di zuccheri C5, il 30% di zuccheri C6 e circa il 30% di lignina, un prodotto che contiene circa l 85% l di aromatici ed ha un potere calorifico quasi doppio di quello del legno. QUESTI INTERMEDI POSSONO RAPPRESENTARE IL PUNTO DI PARTENZA DI UNA NUOVA CHIMICA VERDE BASATA SU FONTI RINNOVABILI

23 La Visione M&G: dalla Petrolchimica alla Chimica Verde M&G sta sviluppando un impianto pilota per produrre bioglicoli. La M&G sta lavorando per poter produrre biodioli su scala industriale entro i prossimi 3 anni Negli anni successivi, attraverso soluzioni biotecnologiche eventualmente combinate con catalisi tradizionale, si potranno ottenere tutta una serie di materie prime o intermedi chimici, additivi ed altri prodotti sia per il settore chimico che energetico, sostituendo buona parte del greggio, come materia prima, con risorse rinnovabili e sostenibili

24 Il Petrolio di domani Con una resa di circa 10 ton/ha di prodotto, la completa sostituzione dei prodotti petrolchimici italiani richiederebbe teoricamente ha di territorio disponibile.

25 La Chimica di domani avra un impronta decisamente VERDE!

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