Generare carburante per aerei dalla plastica riciclata, è l’idea su cui sta lavorando un gruppo di ricercatori cinesi che ha messo a punto un catalizzatore capace di trasformare i rifiuti in qualcosa di sorprendentemente simile al cherosene. L’aviazione, lo sappiamo, è tra i settori che pesano di più sul fronte dei gas serra, ma è anche uno di quelli dove si sperimenta con più insistenza per trovare strade alternative. E i carburanti sintetici sono una di queste, forse la più promettente, perché permettono di produrre energia senza pescare nuovamente nelle risorse fossili, riciclando il carbonio già in circolazione.
L’intuizione di base è semplice da raccontare, molto meno da realizzare. Ogni anno produciamo milioni di tonnellate di plastica destinata a diventare spazzatura, una montagna di carbonio e idrogeno che resta in gran parte inutilizzata. Usarla come materia prima sembra logico, ma fino a oggi i processi disponibili hanno avuto dei limiti pesanti: richiedono tantissima energia e sono poco selettivi, nel senso che producono un miscuglio di idrocarburi che poi va raffinato di nuovo. Un costo aggiuntivo che rende tutto meno conveniente.
Come funziona il nuovo processo a due stadi
Qui entra in gioco il lavoro della Nanjing Forestry University e della Tsinghua University. Il loro metodo, per ora dimostrato in laboratorio, si sviluppa in due fasi che lavorano in tandem. La prima è la pirolisi: la plastica viene scaldata oltre i 460 °C, e questo basta a spezzare le lunghe catene polimeriche in frammenti idrocarburici più piccoli, più gestibili. Niente di rivoluzionario fin qui, è la seconda parte quella che cambia le carte in tavola.
I frammenti ottenuti vengono fatti passare sui nuovi catalizzatori a una temperatura molto più bassa, appena 160 °C, attivando un processo chiamato idrogenolisi. Il risultato è una miscela ricca di cicloalcani, in quantità paragonabile a quella del normale cherosene da aviazione. Tradotto: si parte da plastica e si arriva a qualcosa che un aereo può davvero bruciare.
Il segreto sta nel materiale scelto per il catalizzatore. Si tratta di una nuova classe basata sul Rutenio, con atomi isolati singolarmente su uno strato di ossido di cobalto e alluminio. Questa configurazione si è rivelata particolarmente selettiva, capace cioè di indirizzare la reazione verso le molecole giuste senza disperdersi in sottoprodotti inutili. Il sistema funziona benissimo con il polistirene, una delle plastiche più diffuse al mondo: durante la pirolisi rilascia un mix piuttosto pulito di monomeri e oligopolimeri, praticamente pronto per essere lavorato dai catalizzatori.
Oltre alla buona selettività e alle temperature contenute, c’è un altro aspetto che rende interessante questa strada: la possibilità di costruire reattori che lavorino in modo continuo e non a lotti separati. Per chiunque pensi a una produzione su scala industriale, questo è un dettaglio tutt’altro che secondario, perché significa efficienza e capacità di crescere senza colli di bottiglia.