Un nuovo metodo di raffinazione del petrolio riduce il consumo energetico del 90%

Un gruppo di ricerca dell'Istituto di Fisica Chimica di Dalian, nel nord della Cina, ha messo a punto un metodo per raffinare il petrolio greggio che separa le molecole a temperatura ambiente, senza ricorrere all'ebollizione. Nel lavoro di laboratorio il processo ha richiesto il 91% di energia in meno rispetto alla distillazione tradizionale, e i ricercatori parlano di un taglio dei consumi nell'ordine del 90%. Lo studio è stato pubblicato su National Science Review. Restano da chiarire tempi e modalità di un'eventuale applicazione industriale: la sperimentazione è avvenuta in laboratorio e i dettagli sulla scalabilità non sono ancora pubblici.

Come funziona la raffinazione oggi

Per capire la portata della novità serve guardare a come si produce benzina, diesel o plastica da decenni. Il greggio è una miscela di sostanze diverse, e il metodo standard per separarle sfrutta le loro differenti temperature di ebollizione. Il petrolio viene riscaldato più volte fino a far evaporare i vari componenti uno alla volta, che poi vengono raccolti e condensati. È un procedimento affidabile e collaudato, ma comporta un dispendio enorme di calore, e quindi di energia. Ogni fase di ebollizione, vaporizzazione e condensazione ha un costo che si accumula lungo tutta la catena.

Setacci molecolari a temperatura ambiente

L'approccio cinese ribalta questo principio. Invece di giocare sulle temperature, i ricercatori usano membrane chimiche progettate come setacci: lasciano passare alcune molecole e trattengono le altre, indirizzandole verso contenitori distinti. Il criterio di selezione non è il punto di ebollizione ma la forma e la dimensione delle molecole. Gli alcani a catena lineare e a ramificazione singola, da cui si ricava l'etilene, riescono ad attraversare un setaccio perché hanno dimensioni diverse dagli alcani multi-ramificati e dai cicloalcani che servono per la benzina. La difficoltà principale è stata la precisione richiesta: la differenza di dimensione tra i due gruppi di molecole è di circa un centesimo di nanometro, e le membrane hanno dovuto essere messe a punto con aggiustamenti ripetuti.

I risultati in laboratorio

Il sistema è stato testato su una miscela di greggio leggero dolce contenente 15 sostanze chimiche diverse. La separazione ha prodotto tre gruppi di prodotti ad alto valore, con un tasso di recupero compreso tra l'85 e il 90%. Poiché nulla è stato portato a ebollizione, vaporizzato o condensato, il risparmio energetico misurato è stato del 91%. Sono numeri che riguardano una prova controllata, non un impianto reale: è la cautela che gli stessi autori mantengono, perché il salto dalla provetta alla raffineria è tutt'altro che scontato.

Quanto pesa la raffinazione

La posta in gioco è alta perché la raffinazione del petrolio è uno dei maggiori contributori stazionari di anidride carbonica al mondo. Una stima del 2021 la collocava al terzo posto tra le fonti fisse di emissioni, con circa 1,3 gigatonnellate di CO2 all'anno, pari in alcuni momenti a circa il 4% delle emissioni globali legate alle attività umane. Si tratta di una quota superiore a quella del trasporto marittimo o dell'aviazione. Il greggio e i suoi derivati, del resto, sono input diretti per migliaia di prodotti di uso comune, dai carburanti alle materie plastiche: ridurre l'energia necessaria a raffinarlo significherebbe abbassare costi ed emissioni lungo tutta la filiera.

Perché conta

Le transizioni che durano non sono quasi mai annunci spettacolari. Sono cambiamenti di metodo che avvengono dentro un laboratorio, su una differenza di un centesimo di nanometro, e che per anni nessuno nota. Qui la lezione è doppia. Da un lato, l'idea che un problema vecchio come la distillazione possa essere ripensato da zero: non migliorare la caldaia, ma toglierla. Dall'altro, la pazienza richiesta per farlo, fatta di membrane ritoccate finché non funzionano. Il risparmio del 90% è ancora una promessa da verificare su scala industriale, e va detto con chiarezza. Ma indica una direzione: a volte il modo più efficace per consumare meno non è fare la stessa cosa con più efficienza, è chiedersi se quella cosa vada fatta così.

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Articolo originale della redazione di Good News · WitUp, scritto a partire dalla notizia pubblicata da goodnewsnetwork.org.