I ricercatori della École Polytechnique Fédéralede Lausanne (EPFL) della Svizzera hanno brevettato un nuovo concetto che potrebbe ridurre le emissioni di CO2 dei camion di quasi il 90%. Il dispositivo può essere adattato ai veicoli esistenti, implica la cattura di CO2 all’interno del sistema di scarico, la conversione in un liquido e la sua conservazione sul veicolo. La CO2 liquida sarebbe quindi consegnata a una stazione di servizio, dove sarà trasformata di nuovo in combustibile usando energia rinnovabile.
Il trasporto in Europa è responsabile di quasi il 30% delle emissioni totali di CO2, di cui il 72% deriva dal trasporto su strada. L’uso di veicoli elettrici per il trasporto personale potrebbe aiutare a ridurre quel numero, ma diminuire le emissioni del trasporto commerciale – come camion o autobus – è una sfida molto più grande.
I ricercatori dell’EPFL hanno ora trovato una nuova soluzione: catturare la CO2 direttamente nel sistema di scarico dei camion e liquefarli in un contenitore posto sopra cabina di guida del veicolo. La CO2 liquida è quindi consegnata a una stazione di servizio, dove è trasformata in combustibile convenzionale utilizzando energia rinnovabile.
Il progetto è coordinato dal gruppo Industrial Process and Energy Systems Engineering, guidato da François Maréchal, presso la School of Engineering dell’EPFL. Il concetto brevettato è oggetto di un articolo pubblicato su Frontiers in Energy Research.
Un processo complesso a bordo del veicolo
Gli scienziati propongono di combinare diverse tecnologie sviluppate all’EPFL per catturare la CO2 e convertirla da gas a liquido in un processo che recupera la maggior parte dell’energia disponibile a bordo, come il calore proveniente dal motore.
Gli scienziati nel loro studio hanno usato l’esempio di un camion per le consegne. Innanzitutto, i gas di scarico del veicolo nel tubo di scarico sono raffreddati e l’acqua è separata dai gas. La CO2 è isolata dagli altri gas (azoto e ossigeno) con un sistema di assorbimento dell’oscillazione della temperatura, utilizzando adsorbente di strutture metallo-organiche (MOF), appositamente progettate per assorbire CO2. Tali materiali sono stati sviluppati dal team Energypolis dell’EPFL Valais Wallis, guidato da Wendy Queen.
Il materiale quando diventa saturo di CO2, è riscaldato in modo da poter estrarre CO2 puro da esso. I turbocompressori ad alta velocità sviluppati dal laboratorio di Jürg Schiffmann nel campus Neuchâtel dell’EPFL utilizzano il calore del motore del veicolo per comprimere la CO2 estratta e trasformala in un liquido. Tale liquido è immagazzinato in un serbatoio e può quindi essere riconvertito in combustibile convenzionale presso le stazioni di servizio utilizzando elettricità rinnovabile. François Maréchal ha detto:
«Il camion deposita semplicemente il liquido durante il rifornimento di carburante. L’intero processo si svolge all’interno di una capsula che misura 2 x 0,9 x 1,2 m, posta sopra la cabina di guida. Il peso della capsula e del serbatoio è solo il 7% del carico utile del veicolo. Il processo stesso consuma poca energia, perché tutte le sue fasi sono state ottimizzate».
I calcoli dei ricercatori evidenziano che un camion che utilizza 1 kg di carburante convenzionale potrebbe produrre 3 kg di CO2 liquido e che la conversione non comporta alcuna penalità energetica perché solo il 10% delle emissioni di CO2 non può essere riciclato.
Il sistema potrebbe teoricamente funzionare con tutti i camion, gli autobus e persino le barche e con qualsiasi tipo di carburante. Il vantaggio di questo sistema è che, a differenza di quelli elettrici o basati sull’idrogeno, può essere adattato ai camion esistenti al fine di neutralizzare il loro impatto in termini di emissioni di carbonio.