Scienza e ricerca

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Dalle alghe non solo il carburante del futuro

15 maggio 2017

Produrre biocombustibili partendo dalle alghe. È una possibilità su cui si sta investendo, dato che potrebbe consentire un abbattimento delle emissioni di anidride carbonica di oltre il 70% rispetto all’impiego dei combustibili fossili. Se si considera che le emissioni di gas serra sono in aumento a un ritmo doppio rispetto a una decina di anni fa, stando ai dati dell’International panel on climate change, e che la temperatura media è in salita – senza contare che ogni anno, secondo l’Oms, sette milioni di persone muoiono per malattie collegabili all’inquinamento – si intuisce l’importanza che potrebbe avere l’impiego di risorse di questo tipo. Accanto alle potenzialità, esistono tuttavia ancora dei limiti che è necessario superare: le alghe nel caso specifico producono poca biomassa e questo attualmente rende il loro impiego nella produzione di biodiesel poco conveniente. Da cinque anni ormai a Padova il gruppo di Tomas Morosinotto studia la questione e i risultati fin qui raggiunti sembrano promettenti: i ricercatori sono riusciti infatti a produrre tre varianti geneticamente modificate di un particolare tipo di alga verde unicellulare appartenente al genere Nannochloropsis che hanno una produttività maggiore del 25% rispetto al ceppo originario.

“Siamo partiti dallo studio dei meccanismi fotosintetici – spiega Morosinotto a capo del progetto BioLEAP – Biotechnological optimization of light use efficiency in algae photobioreactors finanziato dall’European Research Council con un milione e 300.000 euro – per capire come le alghe catturino la luce solare e la convertano in biomassa. Questo ci ha permesso di valutare come migliorare l’efficienza di questo processo e dunque come aumentare la quantità di biomassa prodotta”. Le alghe possiedono indiscutibili vantaggi che le rendono dei buoni candidati nella produzione di biocombustibili: non sottraggono terreno destinato alla produzione alimentare, visto che potrebbero essere coltivate sui tetti, nei deserti e anche nelle acque di scarto e, rispetto alle piante in genere che già vengono utilizzate per produrre biocombustibili, sono potenzialmente più produttive poiché delle alghe si utilizza l’intera biomassa. Tuttavia questo non è ancora abbastanza. Le alghe richiedono infatti spazi molto estesi per ottenere una certa quantità di biomassa e ciò implica investire in modo considerevole negli impianti, due condizioni queste che attualmente rendono sfavorevole e poco competitivo il bilancio economico ed energetico.   

Qui interviene il gruppo padovano. “Le alghe attraverso la fotosintesi producono molti lipidi, degli oli che vengono estratti e poi convertiti in biodiesel – illustra Morosinotto – Nel corso degli ultimi anni abbiamo modificato le alghe in vari modi, sia con sistemi transgenici che con sistemi non transgenici, e abbiamo ottenuto tre ceppi che producono più biomassa del ceppo di partenza”. Ora, dopo aver testato le tre varianti in laboratorio, i ricercatori costruiranno un impianto all’interno di una serra, per verificare la produttività dei ceppi prodotti in un ambiente più naturale. Successivamente l’intenzione è di provare a combinare le modifiche introdotte nel ceppo originale per tentare di migliorare ulteriormente (magari del 40-50%) la produttività iniziale dell’alga.

Se questa è la direzione, serve ancora del tempo prima che i biocombustibili possano diventare competitivi sul mercato. Oggi le aziende riescono a gestire impianti da un ettaro e a produrre non più di 20-30 tonnellate all’anno di biocombustibile, numeri ancora troppo piccoli. A ciò si aggiunga che negli ultimi cinque anni in generale i prezzi dei combustibili sono diminuiti. “Quasi tutte le aziende partite con l’idea di produrre biocombustibili – spiega Morosinotto – si sono convertite ad altri usi della biomassa per ragioni economiche: si stima che un chilo di combustibile a base di alghe si aggiri intorno ai tre, cinque euro al chilo, ma per essere competitivi bisogna scendere sotto all’euro. Migliorare è possibile, ma ci vuole un po’ di tempo”.  

Per questa ragione i ricercatori stanno studiando anche altri utilizzi della biomassa delle alghe, in collaborazione con alcune aziende che hanno contattato il gruppo padovano. Il docente spiega ad esempio che l’alga utilizzata dal suo gruppo per ottenere biodiesel è ricca di omega tre, che potrebbe essere impiegato per produrre integratori spendibili nel mercato della nutraceutica (disciplina che studia le sostanze alimentari con effetti benefici sull’organismo). In questo caso il valore della biomassa aumenta notevolmente. Il docente spiega che per lo sviluppo del settore è indispensabile pensare prima ad applicazioni su più piccola scala e di più alto valore: 20 tonnellate di prodotti nutraceutici ad esempio hanno un costo di mercato che riesce a sostenere benissimo un’azienda. “Sono certo che nei prossimi anni si svilupperanno molte altre applicazioni della biomassa delle alghe, dal mangime per acquacoltura alle bioplastiche, solo per citare qualche esempio. Via via che la tecnologia migliora si riuscirà a diventare competitivi anche nei prodotti che hanno un valore minore e i biocombustibili si collocano in fondo a questa scala”.

Monica Panetto