Dalla Cina una rivoluzione per il carbone: come triplicare la produzione di olefine azzerando la CO2

Mentre l’Occidente si avvita in dibattiti talvolta sterili sulla transizione energetica e sui costi insostenibili del “Green Deal”, la Cina sembra aver trovato una quadratura del cerchio squisitamente tecnica e industriale. Ricercatori cinesi, guidati dall’Accademia Cinese delle Scienze (CAS) e dall’Università di Pechino, hanno sviluppato un metodo che potrebbe stravolgere la chimica del carbone.

La promessa è audace: triplicare la produzione di olefine derivate dal carbone riducendo, al contempo, le emissioni di anidride carbonica quasi a zero. Una notizia che, se confermata su scala industriale, sfata il mito secondo cui la tutela ambientale debba necessariamente deprimere la produttività. Le olefine sono

Il problema del carbone e la “soluzione” chimica

La Cina dipende pesantemente dal carbone. Non solo per bruciarlo nelle centrali elettriche, ma per l’industria chimica. Pechino preferisce utilizzare le proprie vaste riserve minerarie piuttosto che dipendere dalle importazioni di petrolio e gas. Tuttavia, i processi tradizionali di conversione “coal-to-chemicals” (dal carbone alla chimica) sono notoriamente inefficienti.

Solitamente, il processo segue questi passaggi:

1. Il carbone viene convertito in syngas (monossido di carbonio e idrogeno).
2. Il syngas viene trasformato in metanolo.
3. Il metanolo viene infine convertito in olefine.

In questo iter, una grande quantità di carbonio viene “persa” sotto forma di CO2, rilasciata nell’atmosfera come scarto. Uno spreco economico, prima ancora che un danno ambientale.

L’innovazione: un “interruttore molecolare”

Qui entra in gioco la nuova ricerca. Gli scienziati hanno ideato quello che definiscono un “interruttore molecolare“. In termini pratici, hanno modificato il percorso di reazione chimica per bloccare le reazioni collaterali che normalmente generano anidride carbonica.

Invece di finire nella ciminiera come gas di scarico, il carbonio viene trattenuto all’interno delle molecole del prodotto finale. Il risultato è duplice ed estremamente pragmatico:

• Aumento della resa: Si ottiene una quantità di prodotto utile tre volte superiore rispetto ai metodi tradizionali.
• Taglio delle emissioni: La CO2 emessa crolla drasticamente, avvicinandosi allo zero per questo specifico processo.

Ma cosa sono esattamente le olefine?

Per i non addetti ai lavori, il termine può sembrare oscuro, ma le olefine sono la spina dorsale dell’industria moderna. Chimicamente note come alcheni, sono idrocarburi insaturi caratterizzati da un doppio legame tra atomi di carbonio.

Ecco alcune caratteristiche essenziali:

• Aspetto: Simile agli oli (da cui il nome), sono poco solubili in acqua.
• Utilizzo: Sono la base per creare plastiche onnipresenti come il polietilene e il polipropilene, oltre a farmaci e materiali avanzati.
• Origine: Non esistono libere in natura; si ottengono solitamente dal cracking del petrolio o, come nel caso cinese, dalla lavorazione del carbone.

Quindi la lavorazione del carbone permette di ottenere queste basi necessarie per la chimica senza emissione di CO2, ma ottenendo più semilavorati.

Olefine – Cicloalcheni

Efficienza economica contro catastrofismo

Questa innovazione lancia un messaggio potente, che va oltre la chimica e tocca la politica economica. Figure come Donald Trump o critici delle normative europee hanno spesso sostenuto che i regolamenti verdi siano un freno per l’industria. Tuttavia, il caso cinese dimostra che l’efficienza di processo – un concetto caro a ogni buon ingegnere e a ogni economista keynesiano attento alla produzione – può coincidere con la riduzione dell’inquinamento.

Attenzione, però: questo processo non rende il carbone una fonte di energia pulita. Non stiamo parlando di bruciare carbone per fare elettricità senza fumo, ma di trasformarlo in materiali (plastiche) con un’efficienza molto superiore.

Tuttavia, se questa tecnologia fosse applicabile anche alla produzione di combustibili intermedi, potrebbe rappresentare un vantaggio competitivo enorme per la Cina. Pechino ottimizza l’uso delle sue risorse fossili, rendendole più produttive e meno inquinanti, facendo ricerca, non marce. Un pragmatismo che, forse, dovremmo iniziare a osservare con più attenzione.

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Domande e risposte

In parole semplici, qual è la vera innovazione di questo processo cinese? L’innovazione risiede nell’efficienza molecolare. Nei processi tradizionali per trasformare il carbone in prodotti chimici (come le plastiche), gran parte del carbonio contenuto nel carbone viene sprecato e rilasciato nell’aria come CO2. Il nuovo metodo cinese utilizza un “interruttore molecolare” che impedisce al carbonio di trasformarsi in gas di scarico, obbligandolo invece a rimanere nel prodotto finale. Questo significa che, con la stessa quantità di carbone, si produce tre volte tanto materiale utile, inquinando pochissimo.

Questo significa che il carbone diventa un’energia pulita e “green”? No, ed è importante fare questa distinzione. La ricerca riguarda la trasformazione del carbone in prodotti chimici (olefine per plastiche, materiali, ecc.), non la sua combustione per generare elettricità nelle centrali. Sebbene il processo di produzione diventi molto più pulito ed efficiente, il carbone rimane un combustibile fossile. Tuttavia, questa tecnologia dimostra che è possibile utilizzare risorse fossili in modo molto più intelligente, riducendo l’impatto ambientale legato alla loro lavorazione industriale.

Perché le olefine sono così importanti per l’economia? Le olefine (come etilene e propilene) sono i “mattoni” invisibili dell’economia moderna. Sono idrocarburi essenziali per produrre la stragrande maggioranza delle materie plastiche che usiamo ogni giorno, dal packaging ai componenti auto, fino ai dispositivi medici e ai farmaci. Attualmente la loro produzione dipende molto dal petrolio. Per un paese come la Cina, poterle produrre dal carbone in modo efficiente significa ridurre la dipendenza dalle importazioni di petrolio estero, garantendosi una maggiore sicurezza economica e strategica.

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