Ogni anno in tutto il mondo mandiamo letteralmente in fumo 120 miliardi di dollari in scarti di raccolto agricolo e alberi: fusti di mais, lolla di riso, fieno, paglia − sono rifiuti che vengono stagionalmente bruciati dagli agricoltori per preparare il campo alla semina successiva, creando nubi di fumo e contribuendo così a inquinare l'aria. Un'azienda chiamata Takachar, nata nel 2015 in seno al MIT, ha sviluppato un dispositivo portatile ed economico in grado di convertire la biomassa in un combustibile solido direttamente sul campo.
Inquinante ma indispensabile. I combustibili a biomassa – come la legna da ardere, la torba e lo sterco animale – emettono grandi quantità di CO2, ma sono un'importante fonte di energia per molte persone: «Attualmente la combustione di biomassa genera il 10% dell'energia primaria usata globalmente, in particolare in aree rurali e con scarso accesso all'energia», spiega Ahmed Ghoniem, professore di ingegneria meccanica al MIT, che sottolinea come in alcuni posti la biomassa sia l'unica fonte di energia disponibile.
I trattamenti termochimici densificano la biomassa a elevate temperature, convertendo i materiali vegetali – tipicamente umidi, sfusi e voluminosi – in carbone compatto. Esistono impianti dove avvengono questi processi, ma raccogliere e trasportare la biomassa dai campi alle industrie è complesso, e rappresenta una barriera all'utilizzo di questo sistema.
Una soluzione sul campo. È dunque impossibile pensare di eliminare del tutto l'uso dei combustibili a biomassa, perché significherebbe lasciare molte persone senza energia: bisogna invece trovare soluzioni di trasformazione alternative, più ecologiche e di facile utilizzo, che consentano agli stessi agricoltori di produrre combustibile dai propri scarti agricoli. Il dispositivo ideato da Takachar fa proprio questo: consente di elaborare i rifiuti agricoli direttamente sul campo, inquinando meno e risparmiando tempo e denaro.
Funziona così: prima di tutto si brucia un po' della biomassa per produrre calore questo calore scalda il resto della biomassa, che rilascia i gas; poi si introduce dell'aria per alimentare la combustione dei gas, generando così ulteriore calore e consentendo alla reazione termochimica di continuare. «Il segreto è introdurre la giusta quantità di aria nel posto giusto, per sostenere l'intero processo», spiega Ghoniem. Se si "soffia" troppa aria, la biomassa brucia e si consuma; se se ne soffia troppo poca, non viene prodotto abbastanza calore, e la reazione si ferma.
Vantaggi. L'aspetto interessante di questo nuovo sistema è che appena il 10% di biomassa viene utilizzato come combustibile per supportare l'intera reazione termochimica: il restante 90% viene densificato e convertito in una forma più facile da maneggiare utilizzare. Il combustibile solido così ottenuto vale di più per tonnellata ed è più facile da trasportare e vendere rispetto alla biomassa: in questo modo si riducono i costi di due terzi e viene data agli agricoltori un'ulteriore possibilità di guadagno.
