Haben Sie sich schon einmal gefragt, wozu die getrennte Sammlung, zu der jeder von uns verpflichtet ist, insbesondere von organischen Abfällen, dient? Sie werden unter anderem die Autos der Zukunft antreiben, denn aus den organischen massen wird biogas gewonnen, also sauberes methan und wasserstoff die umweltfreundliche Autos mit höherer Leistung als Elektroautos antreiben.
Japan setzt besonders auf Wasserstoff: Der erste, der auf dem Markt landet, ist Toyota mit dem Modell Mirai, aber auch Honda hat mit dem Verkauf der Clarity-Brennstoffzelle begonnen, die eine mit Verbrennungsmotoren vergleichbare Reichweite und Ladezeiten bietet. Die japanische Regierung hat in einem Versuch, die Energiequellen zu diversifizieren und die Kohlendioxidemissionen zu reduzieren, beschlossen, die Zahl der Wasserstoffautos bis 2020 auf 40 zu verhundertfachen (und nach Plänen 800 im Jahr 2030).
Ist eine solche Revolution auch in Italien möglich? Wir gingen, um die zu fragenUmweltpark von Turin, Wissenschafts- und Technologiepark für die Umwelt in der 1996 gegründet und auf saubere Technologien spezialisiert. Envipark ist ein öffentliches Spa, das sich hauptsächlich im Besitz von Finpiemonte und der Stadt Turin befindet und vor allem im Rahmen nationaler oder europäischer Ausschreibungen und im Auftrag von Unternehmen arbeitet, von denen einige auch auf nationaler Ebene sehr wichtig sind.
In der Abteilung für grüne Chemie arbeiten wir mit sehr seltenen innovativen Pflanzen in Italien an der Verwertung von Biomasse biologischer Natur. So werden beispielsweise Studien zur Gewinnung von Biogas durchgeführt aus alltäglichen organischen Abfällen oder landwirtschaftlichen Abfällen (vor allem Stroh, das bei Biogas bleibt, aber zum Beispiel auch Trester, um nützliche Substanzen für die Formulierung von Kosmetikprodukten zu extrahieren): „Wir machen industrielles Scale-up – erklärt Biotechnologe Luca Ricci –: Wir evaluieren, wie und ob ein Produktionsprozess , beispielsweise von Biogas, vom Labormaßstab auf den industriellen Maßstab übertragbar ist“.
Die Phasen des anaeroben Vergärungsprozesses sind vier und führen zur Produktion von Biogas, in den Labors für grüne Chemie wird der anaerobe Vergärungsprozess jedoch in zwei verschiedene Teile unterteilt, um zum Ergebnis zu gelangen kombinierte Produktion nicht nur von Biogas, sondern auch von Biowasserstoff ausgehend von einer einzigen Matrix. „Biogas – erklärt Ricci – ist eine Mischung aus Gasen, hauptsächlich Biomethan und Kohlendioxid. Ein anschließender Reinigungsprozess eliminiert CO2 und andere Verunreinigungen und gibt uns Biomethan in einem hohen Reinheitsgrad (100 % sauber) zurück.“
Genauso wie der aus diesem Prozess stammende Bio-Wasserstoff rein ist und beide somit als nachhaltige und effiziente Energieträger genutzt werden können. Wie viel man mit der eingesetzten Menge X an Bioabfällen produzieren kann, ist schwer zu sagen, „das hängt stark von vielen Faktoren ab, aber das bei Envipark getestete zweistufige Verfahren ist dazu in der Lage Steigerung der Biogasproduktionsausbeute um 20-30 % im Vergleich zum normalen einstufigen Prozess, der nur auf die Produktion von Biogas abzielt“, schließt Ricci.
Sobald saubere Energie gewonnen wird, könnte sie auf dem Automarkt der Zukunft eingesetzt werden. Insbesondere Wasserstoff als Alternative zu Methan selbst oder vor allem zu Strom kann wirtschaftlich sogar günstiger und leistungsmäßig interessanter sein. „Ein Brennstoffzellenauto – erklärt Sabina Fiorot, Chemieingenieurin im Umweltpark in der Abteilung Advanced Energy – verbraucht etwa 1 kg Wasserstoff auf 100 Kilometer, und 1 kg Wasserstoff kostet in Italien derzeit etwas mehr von 12 Euro . Der Preis für eine Tankfüllung Wasserstoff bei Pkw ist damit vergleichbar mit dem eines Dieselfahrzeugs: 100 km mit einem Dieselfahrzeug der gleichen Kategorie können je nach Spritpreis bis zu 13,5 Euro kosten.“
Nicht nur das: Wasserstofffahrzeuge haben beispielsweise im Vergleich zu Elektrofahrzeugen eine deutlich höhere Reichweite, was es kann sogar 500 km überschreiten, und deutlich kürzere Betankungszeiten (2-3 Minuten, etwas mehr als wir es gewohnt sind, zu verlieren, um "Benzin zu bekommen") im Vergleich zu batteriebetriebenen Fahrzeugen. „Kurz gesagt, während das Elektroauto für Kurzstrecken und urbane Mobilität geeignet sein mag, hat ein wasserstoffbetriebenes Fahrzeug alle Eigenschaften, um auch für Langstrecken und Bergstraßen auf den Markt zu kommen“, fügt Fiorot hinzu.
Das Problem, in Italien wie vorerst auch in Japan, ist die Infrastruktur: „Momentan es gibt nur einen Händler im ganzen Land, in Bozen. Und eines der wenigen Unternehmen, das sich wirklich mit Wasserstoff beschäftigt, ist die in den Dreißigern ansässige Firma Solid Power, die allerdings im Bereich der Hausheizung tätig ist.“ Tatsächlich ist es möglich, mit immer demselben System, also durch Brennstoffzellen (SOFC-Zellen, Festoxid-Brennstoffzellen), nicht nur Energie, sondern auch Wärme zu erzeugen.
Aber auch an dieser Front zeigt Japan den Weg nach vorn. Tatsächlich fördert Tokio in seiner Energiestrategie neben Wasserstoffautos auch heimische Brennstoffzellen: Bis 2030 sollen 5,3 Millionen Haushalte einen haben. Derzeit sind es laut Ministerium bereits 150 Anlagen. In Europa ist jedoch bereits das Projekt Ene.field für die Verbreitung der Brennstoffzellen-Technologie aktiv: Solid Power wird in Zusammenarbeit mit Dolomiti Energia und mit der Partnerschaft von Envipark rund 3.000 Hausheizungen in Norditalien fordern KWK (Kraft-Wärme-Kopplung). Eine andere Möglichkeit, immer saubere Energie aus den Abfällen zu gewinnen, die wir jeden Tag produzieren, um unser Leben vom Auto bis zum Haus immer nachhaltiger zu gestalten.
