Chimica Verde
Bioraffineria Matrìca a Porto Torres: rinnovabilità, sostenibilità e
biodegradabilità
di Giuditta Bricchi
La bioraffineria Matrìca a Porto Torres ( Sardegna ) è
il risultato di un progetto
di riconversione del petrolchimico
di Porto Torres, avviato nel 2011
con una joint venture paritaria tra Versalis (Eni) e Novamont. L’avviamento del
primo impianto è stato inaugurato nel giugno 2014. Matrìca
rappresenta un innovativo
complesso produttivo che utilizza
materie prime provenienti da fonti rinnovabili vegetali e mira a coniugare
rinnovabilità, sostenibilità e biodegradabilità.
I suoi prodotti, ottenuti
dall'integrazione di agricoltura e industria, costituiranno i componenti
base per successive
produzioni di bioprodotti più complessi.
Chimica Verde (o Sostenibile)
L’ attenzione sempre maggiore alle conseguenze ambientali dei prodotti chimici e
dei processi con cui vengono realizzati, ha portato, negli Stati Uniti,
all'inizio degli anni novanta, allo sviluppo del concetto di Chimica Sostenibile
( o Verde). Il suo fondatore, Paul T. Anastas,
l’ha così definita "La Chimica Sostenibile è l'utilizzo di un insieme di
prodotti atti a ridurre, o eliminare, l'uso e la generazione di sostanze
pericolose nella produzione ed applicazione dei prodotti chimici". La Chimica
Verde si fonda su 12 principi, che
tengono in considerazione ambiente,
economia e sicurezza ( prevenzione dell’inquinamento, efficienza energetica, uso
di materie prime rinnovabili, sintesi chimica meno pericolosa e così via ).
Oggi la Chimica Verde rappresenta, nell'ambito dell'industria chimica,
un importante fattore complementare alle vie tradizionali di produzione.
Essa è caratterizzata dall’utilizzo
efficiente delle materie prime, dall'indipendenza energetica, da una maggiore
integrazione con il territorio, da emissioni di CO2 prossime a zero.
Bioraffineria integrata nel territorio
Matrìca - dal dialetto gallurese "madre", "matrice" che crea e rinnova la vita –
costituisce la realizzazione di una
bioraffineria integrata di terza generazione,
spiega Piergiorgio Sedda (Responsabile realizzazione investimenti
Matrìca). Partendo dall'utilizzo di materie prime agricole e di scarti vegetali,
produrrà una gamma di prodotti chimici attraverso processi a basso impatto
ambientale. Una volta completata, entro il 2017, la struttura, dotata di diversi
impianti, interesserà un'area di circa 27 ettari e avrà una capacità complessiva
di circa 350 mila tonnellate l'anno di bioprodotti. Il progetto prevede un
investimento totale di circa 500 milioni di euro e la realizzazione di
impianti dedicati alla produzione di monomeri bio, biolubrificanti e
additivi bio per gomme, tutti di matrice rinnovabile. Le prime strutture
realizzate hanno assorbito finora
un investimento di circa 180 milioni di euro. Il progetto Matrìca ha ottenuto di
recente un finanziamento pari a 70 milioni di euro della durata di 12 anni da
parte della Banca Europea per gli Investimenti (BEI), in considerazione
dell'alta innovazione, della sostenibilità ambientale e dell'impatto sul
territorio del progetto.
Bioeconomia: il modello sardo
Coltivazione di cardi
Il nuovo impianto sardo è una realizzazione concreta e importante
del moderno concetto di bioeconomia ( o economia ecologica), disciplina
fondata da Nicholas Georgescu-Roegen (1906-1994).
La bioeconomia promuove
l'affermazione di un nuovo modello di sviluppo basato sull'innovazione
continua, sulla valorizzazione delle biodiversità locali e sull'approccio di una
forte collaborazione con il mondo agricolo, con quello della ricerca e delle
istituzioni. Un simile modello può
innescare fenomeni di rigenerazione territoriale in termini economici,
ambientali e sociali, valorizzando le risorse e le competenze già esistenti e
incidendo positivamente sulle prospettive occupazionali a lungo termine. Matrìca
di Porto Torres rappresenta un modello di integrazione tra produzione
industriale e agricola. Le materie prime che alimenteranno il fabbisogno
industriale di biomassa saranno ottenute da colture di cardo (Cynara cardunculus
L. var. Aitìlis) o da altre colture oleaginose attualmente allo studio.
Il cardo, per le sue peculiarità, è in grado di fornire il tipo di biomassa e dì
olio rispondente alle esigenze di questo tipo dì produzione.
Caratteristiche ed obiettivi
Alla base del progetto innovativo Matrica si pone il rispetto delle condizioni
dì sostenibilità economica, ambientale e sociale. Gli obiettivi di Matrìca sì
fondano sul rispetto di criteri considerati basilari, quali ricerca e
innovazione, rinnovabilità,
autonomia energetica, replicabilità. Gli impianti
sorgono in un'area rurale
ricca di terreni marginali e adatti alla produzione sostenibile di biomassa e
prevede l'utilizzo di scarti vegetali e di materie prime agricole locali non in
competizione con le risorse alimentari. Una delle materie prime scelte è il
cardo selvatico, la cui coltura, adatta al clima mediterraneo e a terre aride,
non comporta l'utilizzo dì diserbanti,
di concimi o di pesticidi. La presenza del nuovo complesso produttivo
favorirà io sviluppo dell'imprenditoria dell'intera Regione,
che potrà trarre vantaggio nel settore primario (agricoltura,
allevamento, apicoltura), in quello secondano (mezzi e attrezzi agricoli,
logistica, manifatturiero di trasformazione dei bio-prodotti) e nel terziario
(collaborazioni con le università ed enti di ricerca locali).
Centro di Ricerche e impianti pilota
Lo schema produttivo
Il centro di ricerca, operativo dal 13 febbraio 2012, include un laboratorio di
analisi e 7 impianti pilota e si
sviluppa complessivamente su un'area di oltre 3.500 m2. Gli impianti pilota sono
un elemento fortemente qualificante del centro di ricerca per lo sviluppo di
nuove tecnologie, di prodotti sempre più avanzati
e di campioni per i test di mercato. L'area dedicata agli impianti pilota
comprende diverse sezioni che simulano su piccola scala le principali operazioni
unitarie chimiche ed ingegneristiche, consentendo un rapido trasferimento di
informazioni e tecnologie dalla scala della ricerca di base a quella della piena
industrializzazione. II centro ha due divisioni: chimica e agronomica. La prima
si occupa della caratterizzazione delle materie prime e dei prodotti finiti
provvedendo, inoltre, alla realizzazione degli standard, al loro mantenimento.
Si occupa inoltre allo sviluppo dì nuove metodologie idonee alle analisi
delle caratteristiche dei prodotti. La divisione agronomica
si dedica alla
caratterizzazione chimica e fisica dei diversi componenti della materia prima
(cardo, biomassa e così via).
Novamont e Versalis
Il centro di ricerca opera in sinergia con i centri di ricerca di Novamont, da
cui le tecnologie sono nate (www.novamont.com),
e con quelli
di Versalis, società di Eni,
leader internazionale nella produzione e nella commercializzazione di prodotti
petrolchimici. II progetto prevede anche la sperimentazione, a cura di Novamont,
leader nel mercato delle bioplastiche, di colture agricole locali che possano
essere idonee ad alimentare gli impianti di Matrìca: ad oggi sono 400 gli ettari
coltivati a cardo, pianta autoctona sarda. Sono inoltre in corso
sperimentazioni, su piccole estensioni, con altre arido-colture oleaginose di
potenziale interesse industriale. Il Centro di Ricerche collabora inoltre con
istituti nazionali e internazionali di primario livello e con il sistema
regionale della ricerca.
I bio-prodotti
I prodotti rinnovabili Matrìca (www.matrica.it)
nascono da una tecnologia innovativa,
tutta italiana, di trasformazione degli oli vegetali. Attraverso un processo di
scissione ossidativa a basso impatto ambientale, gli oli vegetali vengono
trasformati in acidi monocarbossilici e dicarbossilici, utilizzabili in numerosi
settori applicativi. Questi
prodotti rappresentano una preziosa risorsa all'interno della filiera Matrìca,
costituendo la materia prima di partenza per la produzione di un'ampia e
diversificata gamma di composti. Gli acidi più importanti, per proprietà e
potenziali applicazioni, sono l'acido azelaico e l'acido pelargonico. L'acido
azelaico ( appartenente alla famiglia degli acidi dicarbossilici)
costituisce un'eccellente base per plastificanti speciali e per i
lubrificanti; trova
applicazione nei prodotti per la cura della persona,
in campo farmaceutico e nella produzione di bioplastiche. L'acido
pelargonico ( appartenente alla famiglia degli acidi monocarbossilici) è una
materia prima ideale per una vastissima gamma di applicazioni in
cosmesi, per la sintesi di bio-lubrificanti, per la cura della
persona, per la detergenza, per le fragranze alimentari.
Bioplastica
La bioplastica è un tipo di plastica biodegradabile in quanto derivante da
materie prime vegetali rinnovabili annualmente. Il tempo di decomposizione, in
compostaggio, è di qualche mese contro i 1000 anni richiesti dalle materie
plastiche sintetiche derivate dal petrolio. Le bioplastiche attualmente sul
mercato sono composte principalmente da farina, amido di mais, grano o altri
cereali. Esse, oltre ad essere biodegradabili (in accordo con la Norma Europea
En 13432 e con i programmi di certificazione rilasciati da primari enti
internazionali), hanno il pregio di non rendere sterile il terreno sul quale
vengono depositate. I prodotti realizzati con la bioplastica ( come biopiatti,
biobicchieri, bioposate ) consentono, dopo l’uso, di ricavare concime
fertilizzante che può essere impiegato in agricoltura.
Tecnologia e impianti
Gli impianti Matrìca si avvalgono di una tecnologia proprietaria, prima al
mondo, radicalmente diversa da quelle esistenti, in quanto non utilizza ozono
nella reazione di scissione ossidativa dell´olio vegetale e permette così di
ottenere bioprodotti attraverso un processo sicuro e a basso impatto ambientale.
Schematicamente l’insieme degli impianti
comprende ( vedi schema):
•
L'impianto Monomeri Bio, alimentato da oli vegetali, con
una capacità produttiva di 35.000 ton/y.
•
L'impianto Additivi per Gomme e Polimeri,
integrato a valle dell'impianto Monomeri Bio e dedicato alla produzione
di oli estensori.
•
L'impianto Esterificazione, flessibile e indipendente, dedicato alla
produzione di specialties per diversi settori applicativi.