05/10/2011

Lo scorso 27 Settembre il nostro pianeta ha raggiunto l’overshoot day del 2011, cioè il giorno in cui il totale stimato delle risorse rinnovabili consumate dall’uomo equivale al totale di risorse che la terra è in grado di rigenerare nell’arco dello stesso anno. Dal quel momento in poi si parla di deficit di risorse. L’aumento della popolazione e dei consumi pro capite hanno portato in negativo questo bilancio sin dal 1987; è dunque fondamentale lo sviluppo di nuove tecnologie che producano risorse energetiche migliorando la capacità rigenerativa della terra.

Un’azienda americana cogliendo le opportunità di questo trend ha lavorato sulle reazioni metaboliche di alcuni tipi di piante per produrre, a costi competitivi di mercato, combustibili da fonti rinnovabili, come il bioetanolo. In questo momento mais, canna da zucchero e soia sono le principali colture da cui vengono prodotti i biocarburanti ma questo crea un problema sia di risorse alimentari che di approvvigionamento idrico. Le biomasse non alimentari, come i residui della canna da zucchero, il sorgo e il “panico verga” possono essere una valida alternativa, essendo ricchi di cellulosa (elemento fondamentale per il processo di fermentazione).

Tuttavia le attuali tecnologie di lavorazione della cellulosa non sono competitive perché il costo dei pretrattamenti della pianta, della produzione di enzimi e della saccarificazione sono troppo elevati per rendere utilizzabili su larga scala questi combustibili. Il costo non è dovuto tanto alla materia prima (cellulosa), quanto alla sua trasformazione in bioetanolo: con i processi industriali attuali il costo del bioetanolo da cellulosa è circa tre volte superiore di quello ottenuto da canna da zucchero. Infatti, l’aggiunta di enzimi per il trattamento delle biomasse cellulosiche ha un costo di circa 0.50 – 0.75 $ al gallone.

Ecco che in questo contesto si inserisce la nuova tecnologia brevettata: l’innovazione si basa sull’ingegnerizzazione genetica di enzimi residenti nella parete cellulare delle biomasse di cellulosa non alimentari,  in forma dormiente. Questi enzimi accumulati in alta concertazione durante la crescita della pianta, vengono attivati dopo la macinazione mediante calore o variazione di PH, innescando così il processo che trasforma la cellulosa in zuccheri semplici e fermentabili.

L’azienda americana ha prodotto dei peptidi, chiamati “inteine”, i quali hanno la funzione di bloccare l’attivazione degli enzimi durante la crescita della pianta. Solo dopo il raccolto le inteine vengono rimosse, gli enzimi si attivano e si avvia la fermentazione. Grazie a questa tecnologia si riduce la post-lavorazione delle biomasse e si elimina la necessità di  addizionare ulteriori enzimi per la fermentazione; si riducono così i costi di produzione del bioetanolo rendendo il processo adatto per l’industrializzazione su larga scala.

Attenzione però: in teoria riducendo i costi del biocarburante se ne incentiva il consumo e si rischia quindi di peggiorare il deficit di risorse naturali, per cui l’overshoot day verrebbe raggiunto con maggior anticipo. Come molti esperti ribadiscono, prima di rendere disponibili le energie rinnovabili da biomassa in maniera massiva, è necessario migliorare l’efficienza energetica dei sistemi industriali e aumentare la capacità di rigenerazione della risorse naturali, prevalentemente quelle agricole non alimentari. In quest’ottica sono strategici i progetti per la desalinizzazione delle acque oceaniche e la coltivazione intensiva di territori desertici costieri, come potrebbe presto avvenire per alcune regioni del Nordafrica, del Sudamerica e dell’Australia.