Se si osserva lo stato attuale dell’economia biobased in Europa, se ne possono trarre diverse conclusioni. La ricerca e la tecnologia progrediscono in alcuni campi, come quello del settore della chimica fine e delle fibre di cellulosa, mentre l’applicazione pratica, specialmente nell’industria chimica e della plastica, si sta dimostrando complessa, soprattutto per l’assenza di un chiaro impegno da parte della politica. Per sostituire il carbone fossile nell’intera industria petrolchimica, è necessario un approccio nuovo. L’economia biobased deve diventare parte di una strategia pluridimensionale per il carbonio rinnovabile e costituirne un pilastro. 

Qual è la sua impressione generale sull’attuale stato dell’economia biobased in Europa? 

“Molto mista. Ricerca e sviluppo stanno andando a piena velocità, le biotecnologie e i catalizzatori chimici hanno continuato a svilupparsi bene negli ultimi anni. Nonostante il prezzo basso del petrolio, le nuove tecnologie non sono mai state così vicine a diventare redditizie. Anche gli impianti pilota e dimostrativi possono essere finanziati più facilmente di prima. Ma l’applicazione pratica è complessa, specialmente nelle industrie chimiche e della plastica. Manca la volontà politica necessaria per arrivare un’applicazione su larga scala, e in molti paesi europei ci si concentra più sull’esportazione di tecnologia, che sulla sua applicazione a livello domestico.” 

Quali settori stanno facendo maggiori progressi? 

“Le aree che non sono in diretta competizione con il petrolchimico: ossia quella chimica fine, come gli ingredienti per alimenti, gli aromi, i cosmetici e i prodotti farmaceutici. I nuovi building blocks offrono funzioni e proprietà nuove che la petrolchimica non è in grado di offrire. Sono prodotti che possono permettersi di essere un po’ più costosi: in questo tipo di applicazioni, i consumatori premiano i prodotti naturali e biobased. L’altra area di successo è costituita dalle fibre di cellulosa per il tessile, data la domanda elevata di fibre naturali biodegradabili per evitare le microplastiche. Il cotone non è solamente problematico dal punto di vita ambientale, ma scarseggia e non ha margini di espansione. Le fibre di cellulosa sono il gruppo di fibre tessili che registra la crescita più rapida, con circa il 10% di tasso di crescita annuale composto (CAGR). 

Noi abbiamo tenuto in considerazione questi nuovi sviluppi, e per prima volta nel corso della nostra conferenza più importante, la Conferenza sui materali biobased abbiamo inserito una doppia sessione sulla chimica fine. Stiamo anche programmando una nuova grande conferenza sulle fibre di cellulosa da tenere nel febbraio del 2020.” 

E quale ambito sta, invece, andando male? 

“La rinascita dell’economia biobased negli anni ’80 aveva dato inizio a un processo di lungo termine di trasformazione dell’intera industria petrolchimica. Tecnologicamente questo oggi sarebbe possibile, ma solo se la politica si mostrasse disponibile ad affiancare il processo attraverso un sistema di quote o di tasse sul carbone fossile. I politici non vogliono però mettersi nei guai con la chimica: l’industria chimica e della plastica hanno notevoli problemi di immagine, e inoltre vogliono cambiare il meno possibile le materie prime di cui si servono. Allo stesso tempo anche l’utilizzo di colture alimentari è un tabù per la politica, nonostante colture zuccherine o amidacei siano disponibili a prezzi ragionevoli e non mettano in pericolo la sicurezza alimentare. Le maggiori difficoltà riguardano soprattutto le proteine. In Germania sono state gradualmente eliminate aree di buona produttività per la barbabietola da zucchero a causa della sovrapproduzione, mentre lo zucchero di seconda generazione non decollerà né dal punto di vista tecnologico, né da quello economico. 

Guardando indietro nel tempo, il forte investimento nella ricerca focalizzata sulle bioraffinerie per la produzione di zucchero fermentabile dalla lignocellulosa su larga scala sembrerebbe essere stato un errore. Quando oggi vengono costruite nuove bioraffinerie in nord Europa, producono principalmente fibre di cellulosa (a causa della forte domanda) o biocarburante (a causa dei sussidi). E si osserva anche una nuova tendenza a realizzare bioraffinerie su piccola scala.” 

La disponibilità di biomassa di prima generazione non è un problema? 

“Naturalmente la biomassa sostenibile sarà disponibile solo in misura limitata in futuro, nonostante tutti i progressi nel campo dell’efficienza e dell’allevamento, dell’agricoltura di precisione e della digitalizzazione, che non mettono ulteriormente in pericolo la biodiversità. Quindi chiaramente non saremo in grado di coprire il consumo attuale di beni petrolchimici compresi i carburanti (con il previsto tasso di crescita) unicamente attraverso la biomassa. È necessario che cambino sia il lato della domanda sia quello della risposta: la mobilità dovrebbe rapidamente passare a motori elettrici o a idrogeno e lo stesso vale per il settore energetico nel suo insieme. Tutto ciò metterebbe a disposizione biomassa da utilizzare per cibo, mangimi e settori dell’industria chimica. 

Inoltre oggi esistono altre fonti per procurarsi carbonio rinnovabile, quali la cattura e l’utilizzo del carbonio che andrà a integrare l’utilizzo di risorse biobased. Queste tecnologie possono essere utilizzate per produrre carburanti e sostanze chimiche, sfruttando energie rinnovabili, in modo molto più efficiente e in aree più ridotte rispetto alla biomassa.”

Sembrerebbe che nei diversi piani di azione per l’economia biobased si prospetti ancora un quadro positivo per il futuro. Che cosa pensa di questo tipo di iniziative? 

“Vero, ma sfortunatamente questi piani di azione rimangono solitamente molto generali, e sono più un piano di ricerca che di applicazione pratica. Sono rare le misure concrete e gli strumenti che sosterrebbero una più forte penetrazione nel mercato. In più, spesso ci sono notevoli contraddizioni: mentre il settore di ricerca e sviluppo progettano e ottimizzano costantemente nuove plastiche biodegradabili, la strategia europea per la plastica non dà loro alcun credito in termini di possibile contributo allo sviluppo sostenibile. Il mercato si trova attualmente in una fase critica: molte aziende hanno investito in modo proattivo in materiali e prodotti biobased perché si aspettavano che i legislatori avrebbero preso misure appropriate, ma ciò non si è ancora verificato. Allo stesso tempo le ong fanno piovere critiche ogni volta che la biomassa è legata al consumo di suolo. Ora che le politiche sono più concentrate sul riciclaggio, molte aziende stanno perdendo interesse nel biobased. Il fatto che ci siano ancora storie di successo è dovuto a singole aziende che continuano a puntare sul biobased, e ai consumatori che non vogliono più la normale plastica basata sul petrolio.” 

Dovremmo continuare a basarci sui materiali biobased per un futuro della chimica più sostenibile? Quali nuove strategie o alternative vedete? 

“Dovremmo continuare assolutamente in questa direzione, perché abbiamo bisogno di materie prime biobased per rendere sostenibile l’industria chimica. L’economia biobased deve diventare parte di una strategia pluridimensionale per il carbonio rinnovabile, e costituirne un pilastro importante.” 

Che cosa comporta la “strategia per il carbonio rinnovabile”? 

“Guardiamola in questo modo: esiste una politica energetica più o meno consistente che mira chiaramente a raggiungere un sistema energetico rinnovabile al 100% basato sull’energia solare, eolica, idroelettrica e altre fonti rinnovabili. Escluse le bioenergie, tutte queste meritano la definizione di ‘decarbonizzazione’, che è diventato un termine abbastanza popolare per la nostra strategia futura. Non esiste però una politica o una strategia corrispondente per il settore dei materiali, soprattutto per l’industria della chimica e della plastica (anche se nel quadro delle politiche sull’economia circolare la ‘decarbonizzazione’ è citata anche per il settore materiale, cosa che non credo sia accurata o appropriata). Il termine decarbonizzazione non ha senso se riferito alla chimica organica, che è basata sul carbonio. Viene utilizzato per scarsa conoscenza e come analogo dell’ambito dell’energia. Non dovremmo mai utilizzarla in questo contesto. Il termine non solo non ha senso, ma è anche rischioso, perché porta a non considerare la questione delle risorse di carbonio ‘giuste’, che sono invece proprio quelle che dobbiamo offrire. 

L’industria chimica potrà diventare un settore sostenibile solo quando abbandonerà le materie prime fossili quali il petrolio greggio, i gas naturali e il carbone, e non utilizzerà altro che il carbonio rinnovabile come materia prima nella chimica organica. L’equivalente della decarbonizzazione nel settore energetico è la transizione al carbonio proveniente da fonti rinnovabili nelle industrie chimica e plastica. È l’unica strada.”

Come è possibile raggiungere questo obiettivo?

“Carbonio rinnovabile è un termine generale che include tutte le forme di carbonio che evitano o sostituiscono l’utilizzo di altro carbonio da fonti fossili della geosfera. Il carbonio rinnovabile può provenire dall’atmosfera (attraverso la sua cattura e utilizzo, CCU), dalla biosfera (attraverso l’utilizzo di biomassa) o della tecnosfera (attraverso riciclo o CCU), ma non dalla geosfera. Queste sono le uniche tre fonti di carbonio sostenibili: riciclato, biobased e basato sulla CO₂.

Tutte e tre queste fonti di carbonio sono essenziali per una transizione completa al carbonio rinnovabile, e tutte dovrebbero essere utilizzate dall’industria e sostenute dalla politica. Dovremmo evitare guerre fratricide tra loro perché l’unico vincitore sarebbe il carbonio fossile. Per sostituire tutto il carbonio da fonti fossili che potrebbe essere estratto in futuro, abbiamo bisogno del mix più intelligente possibile di queste tre alternative rinnovabili. Dovrebbero essere la tecnologia e il mercato a decidere quali di queste tre opzioni debbano entrare in gioco, e non la politica. È una cosa che dipende da fattori locali e applicazioni concrete.”

Sembra promettente, ma come è stata accettata finora questa nuova strategia dall’industria e dalla politica?

“La strategia – seppur lentamente – si sta diffondendo come un virus. È sempre difficile sviluppare una politica trasversale, specialmente se tutti sono trincerati nelle proprie lobby. E si deve accettare che a volte per vincere bisogna condividere. Nel frattempo siamo riusciti a convincere una serie di aziende e forze politiche che condividono la nostra visione, e ogni giorno portano avanti un lavoro convincente.

Per rendere comprensibile l’argomento quest’anno stiamo preparando un cartone animato e un video su YouTube che saranno pubblicati su Renewable Carbon Platform.” 

Conferenza internazionale sui materali biobased, www.bio-based-conference.com

Renewable Carbon Platform, www.renewable-carbon.eu

Foto di Michael Carus credit: nova-Institute