La sua storia inizia nel 2002, quando Alex Krajete parte per la California con in tasca una laurea in Chimica conseguita all’Università di Innsbruck. Dopo il dottorato all’Università di Berkeley, è al California Institute of Technology (Caltech) di Pasadena che il ricercatore austriaco comincia a indagare la trasformazione della CO₂ in metano usando microorganismi. È il colpo di fulmine per questo campo di ricerca. Tanto che Krajete, tornato in Europa, continua i suoi studi e li fa diventare un business, prima con una ditta individuale (2011), poi con la Krajete GmbH (2012), dove a lui si affiancano ora altri cinque ricercatori con dottorato.

Tutti insieme si dedicano a indagare l’uso della CO₂ prima, e del gas di sintesi (miscela di monossido di carbonio, CO, e idrogeno, H₂) poi, per la produzione di metano come carburante per autotrazione a emissioni zero. Il metano così prodotto è un biocarburante di quarta generazione, ovvero non ha bisogno della fotosintesi per essere generato. 

“I biocarburanti di quarta generazione – sottolineano i ricercatori della Krajete – sono anche conosciuti come biocarburanti senza biomasse e si basano sulla idrogenazione della CO₂ in molecole dense di energia (metano, metanolo, alcani superiori)”.

Oggi la Krajete GmbH ha in mano un set di brevetti che copre la trasformazione di energia rinnovabile o idrogeno di scarto in metano (vedi figura 1).

Il campo in cui opera la start-up austriaca è il cosiddetto Power to Gas (PtG, vedi box) per via biotecnologica, con un processo robusto in grado di supportare sia l’ingresso di CO₂ non purificata (pertanto abbattendo i costi necessari alla preparazione della materia prima), sia variazioni di pressione e di purezza nella somministrazione di idrogeno. Questa flessibilità del processo permette l’uso di idrogeno proveniente dalla fase di cracking degli idrocarburi e non richiede necessariamente la produzione di idrogeno per elettrolisi dell´acqua. La Krajete è quindi in grado di impiegare il suo processo biotecnologico sia con materie prime rinnovabili sia con materie prime fossili, grazie alla grande flessibilità operazionale del suo processo (vedi figura 2).

Risultati del Life Cycle Assessment di Audi per le emissioni di CO2 relative a un’auto a metano sintetico e un’auto elettrica alimentata a energia rinnovabile (copyright Audi 2012).

 Nell’arco di tre anni, i ricercatori della società che ha il proprio quartier generale a Linz sono riusciti a identificare una serie di microorganismi capaci di trasformare CO₂ e H₂ o gas di sintesi in metano con un’alta produttività, flessibilità di condizioni operative e robustezza operazionale, e di costituire il punto di partenza per disegnare un processo di metanazione facilmente scalabile, semplicemente manovrabile e ideale per soluzioni diffuse sul territorio, come per esempio l’upgrade del biogas crudo a biometano o anche il recupero della CO₂ prodotta durante fermentazione per bioetanolo e la sua conversione in biometano. Risultato: resa per ettaro dei biocarburanti notevolmente cresciuta con una conseguente maggiore sostenibilità ambientale. 

Il processo di metanazione, sviluppato nelle Università di Linz e di Vienna all’interno di tesi di dottorato sponsorizzate dalla stessa Krajete, prosegue ininterrottamente da oltre due anni su scala da 10 litri, con campioni di gas reali forniti da clienti e di gas sintetici prodotti con le più diverse specifiche di purezza e di presenza di contaminanti. La mole di dati generati dai primi esperimenti a oggi è stata la base per un lavoro di simulazione che ha fornito ulteriore profonda conoscenza del processo e una robusta inferenza delle sue prestazioni in scala di impianto pilota e poi di impianto produttivo.

“Tutto questo – tengono a mettere in evidenza alla Krajete – andando avanti sulle proprie gambe, ovvero senza l’ingresso di investitori pubblici o privati, ma con il solo flusso di cassa generato tramite contratti bilaterali con aziende interessate al processo (principalmente aziende automobilistiche, acciaierie, cementifici)”.

Il grande business per la società di Linz è il mercato del metano “a emissioni zero” per autotrazione. Per questo motivo oggi il mirino della Krajete è rivolto soprattutto verso l’Italia, da sempre uno dei maggiori mercati per il metano per autotrazione d’Europa, con i suoi oltre 800 milioni di chilogrammi di metano per autotrazione venduti nei mille distributori, e quasi un milione di veicoli circolanti.

L’Italia – assicurano alla Krajete – è il leader europeo per la produzione di auto di serie a metano (gruppo Fiat), per lo sviluppo delle tecnologie per l’alimentazione a metano (Landi Renzo e Tartarini Auto producono i kit per adattamento più tecnologicamente avanzati al mondo) e nella preparazione after market di vetture a metano. 

Il metano “a emissioni zero”, se usato in accoppiata a un’auto che lo utilizza come combustibile, permette di azzerare le emissioni di CO₂ dei veicoli. Un’auto a metano caricata a metano rinnovabile (biometano da biogas o metano da PtG) ha circa le stesse emissioni di CO₂ di un’auto elettrica alimentata a sola energia rinnovabile (vedi figura 2), ma con i seguenti vantaggi: l’automobile a metano costa significativamente meno di un’auto elettrica (per una Volkswagen Golf a metano si sborsano mediamente in Europa circa 22.000 euro, mentre per una Volkswagen Golf elettrica circa 37.000 euro), sul territorio sono presenti molti più distributori di metano che di elettricità per autotrazione e, inoltre, il “tempo di ricarica” è nettamente inferiore (2-3 minuti per un’auto a metano contro i 30 minuti per ricaricare metà batteria per il supercharger della Tesla Motors nella migliore delle ipotesi, o più di 8 ore per una ricarica casalinga).

La Krajete GmbH punta a offrire un’alternativa per la mobilità a emissioni zero tramite il suo metano rinnovabile e vuole offrire al consumatore una soluzione che sia compatibile con infrastrutture e autovetture già esistenti e che migliori la qualità dell´aria nei centri urbani.

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