Quando si parla di transizione energetica, spesso il dibattito si concentra su elettricità rinnovabile, batterie e reti, ma ci si scorda dei combustibili liquidi e le molecole trasportabili: ed è qui che entra in scena il green methanol o metanolo verde, che potrebbe essere una delle soluzioni chiave per decarbonizzare settori dove l’elettrificazione diretta è lenta o complessa e dove serve un vettore energetico stabile, stoccabile e già compatibile con molte infrastrutture esistenti.
Il punto di forza da sottolineare non è solo quanto possa crescere il mercato, ma quanto sia versatile la molecola: il green methanol viene descritto come un vettore liquido capace di ridurre sensibilmente le emissioni nel trasporto marittimo, di offrire alternative più pulite anche per alcuni impieghi stradali, di contribuire alla generazione elettrica facilitando l’integrazione delle rinnovabili e, soprattutto, di restare una materia prima importante per la chimica, cioè per la produzione di moltissimi prodotti industriali.
Ci sono due famiglie di metanolo verde, diverse per origine e percorso produttivo, ma accomunate dall’obiettivo di ridurre l’impronta carbonica rispetto al metanolo fossile: il bio-methanol e l’e-methanol.
Nel caso del bio-methanol, il racconto parte dalle biomasse e dai residui, con un elenco di possibili origini che fotografa bene l’idea di economia circolare applicata ai carburanti: residui agricoli, sottoprodotti forestali, biogas da discariche, fanghi/sewage, rifiuti solidi urbani e perfino la black liquor dell’industria della cellulosa e della carta. Per cui si tratta di un ventaglio di feedstock che cambia da territorio a territorio e che può trasformare un problema di gestione dei residui in una risorsa energetica.
Dal punto di vista impiantistico, troviamo la gassificazione, che converte biomassa o rifiuti in syngas, un gas di sintesi composto principalmente da idrogeno, monossido di carbonio e anidride carbonica. Ciò rende chimicamente lavorabile un materiale eterogeneo, trasformandolo in un flusso più uniforme. Ma è anche il passaggio che, nella pratica, spalanca la porta al problema più delicato ovvero le impurità: biomasse e rifiuti possono contenere contaminanti e veleni non tipici, come metalli pesanti e specie che includono arsenico, zolfo, cloro e altre sostanze capaci di disattivare il catalizzatore di sintesi del metanolo. Per questo la purificazione del syngas è indiscutibilmente necessaria.
Solo dopo aver messo in sicurezza il gas di sintesi, arriva la sintesi vera e propria del metanolo: la produzione di metanolo verde richiede catalizzatori specializzati, perché devono tollerare fluttuazioni di processo e condizioni variabili, tipiche delle filiere da biomassa e rifiuti.
Se il bio-methanol porta con sé la complessità delle impurità e della variabilità dei feedstock, l’e-methanol porta la complessità dell’energia e del carbonio catturato, grazie ad un percorso innovativo che sfrutta elettricità rinnovabile e CO₂ catturata: in pratica, il metanolo diventa un modo per immagazzinare energia rinnovabile in una molecola liquida e, allo stesso tempo, riutilizzare CO₂ come materia prima.
Il percorso, in questo caso, comincia dall’idrogeno verde, prodotto tramite elettrolisi dell’acqua alimentata da energia rinnovabile ed è un passaggio che viene definito come distintivo rispetto ai metodi convenzionali, proprio perché determina l’impronta ambientale dell’intero processo. Poi arriva la CO₂, che può essere catturata da sorgenti industriali puntuali, da processi di bioenergia con cattura e stoccaggio (BECCS) oppure direttamente dall’aria tramite tecnologie di direct air capture. Quando idrogeno verde e CO₂ catturata si incontrano, entrano nel reattore catalitico e vengono convertiti in metanolo. Ed è qui che si rimettono i catalizzatori al centro, in quanto che le condizioni della conversione CO₂-to-methanol sono sfidanti ed i suddetti catalizzatori hanno dimostrato attività e stabilità elevate in applicazioni e-methanol, rendendo più efficiente ed economica la produzione di questo combustibile.
Ci troviamo, quindi, davanti alla doppia strada del green methanol: da una parte la filiera da biomassa/rifiuti, dove la sfida è rendere pulito e affidabile un gas di sintesi che nasce da materiali complessi; dall’altra la filiera power-to-methanol, dove la sfida è dominare una chimica difficile partendo da CO₂ e idrogeno e farlo in modo stabile nonostante la variabilità tipica dei sistemi legati alle rinnovabili.
Il green methanol, perciò, è una molecola candidata a diventare un pilastro della transizione perché collega trasporti difficili da decarbonizzare, integrazione delle rinnovabili e chimica sostenibile.
