Un passo avanti verso il volo a emissioni nette zero: il metanolo per aviazione ottiene la certificazione ASTM

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Il carburante per aerei a base di metanolo verde ha ottenuto la certificazione ASTM, segnando così un’importante pietra miliare per il suo impiego nell’aviazione commerciale. La tecnologia «Methanol-to-Jet» su cui si basa viene sviluppata presso l’Istituto Paul Scherrer PSI e sostiene la transizione verso un trasporto aereo a basse emissioni di CO₂.

Nel campus del PSI, il team Metafuels e i ricercatori del PSI hanno costruito il primo impianto dimostrativo al mondo per la produzione di carburante sostenibile per l'aviazione. © Istituto Paul Scherrer PSI/Mahir Dzambegovic

Oltre il tre per cento delle emissioni globali di anidride carbonica (CO₂) è attribuibile al settore dell’aviazione; pertanto, la decarbonizzazione del trasporto aereo rappresenta una priorità assoluta. In questo contesto, i carburanti sostenibili per l’aviazione (Sustainable Aviation Fuel, SAF) sono destinati a svolgere un ruolo centrale: secondo le stime dell’industria aeronautica internazionale, i SAF potrebbero contribuire per circa il 65% alla riduzione delle emissioni necessaria per portare le emissioni di CO₂ del trasporto aereo a zero netto entro il 2050. I ricercatori dell’Istituto Paul Scherrer PSI contribuiscono a questa trasformazione sviluppando nuovi processi per la produzione di SAF.

Ora è stato raggiunto un importante traguardo: un nuovo processo di produzione di SAF, la cosiddetta tecnologia «Methanol-to-Jet» (MtJ), ha ottenuto la certificazione ASTM, avvicinandosi così a un impiego su larga scala.

Cosa sono i carburanti sostenibili per l’aviazione?

I carburanti sostenibili per l’aviazione (SAF) sono carburanti rinnovabili prodotti da materie prime non derivate dal petrolio e rappresentano un’alternativa a basse emissioni di carbonio al carburante convenzionale per l’aviazione. È fondamentale che possano essere miscelati con il carburante convenzionale e utilizzati negli aerei e nelle infrastrutture esistenti. I SAF possono essere prodotti anche da una serie di materie prime utilizzando diverse tecnologie. Una di queste è il processo «metanolo-to-jet», in cui il metanolo viene convertito in carburante sintetico per aerei.

Questo processo è stato già identificato nel 2020 dall’Istituto Paul Scherrer PSI e dall’Empa, nell’ambito della loro collaborazione SynFuels, come un’opzione promettente. Oggi il consorzio reFuel.ch e la collaborazione tra il PSI e la start-up zurighese specializzata in clima Metafuels figurano tra le iniziative più importanti che promuovono questo sviluppo. Nell’ambito della loro collaborazione, il PSI e Metafuels, con il sostegno dell’Ufficio federale dell’energia (UFE), hanno appena realizzando il primo impianto dimostrativo al mondo per testare il processo «metanolo-to-jet» basato sulla tecnologia “aerobrew” sviluppata dai due partner .

Il processo «methanol-to-jet» ha ora superato con successo la procedura di qualificazione ASTM secondo la norma ASTM D4054 («Standard Practice for Evaluation of New Aviation Turbine Fuels and FuelAdditives») ed è stato approvato per l’inserimento nella norma ASTM D7566 («Standard Specification for Aviation Turbine Fuel Containing SynthesizedHydrocarbons»). La qualificazione secondo la norma D7566 rappresenta un passo fondamentale per ogni nuova tecnologia SAF ed è riconosciuta a livello mondiale nell’industria aeronautica.

Perché la certificazione ASTM è importante per il settore dei SAF?

L’organizzazione internazionale di standardizzazione ASTM (American Society for Testing and Materials) sviluppa norme tecniche per una vasta gamma di materiali, prodotti, sistemi e servizi.

Anche per il settore aeronautico e per ogni nuovo carburante per aerei, la certificazione ASTM rappresenta un passo decisivo. Essa garantisce che i carburanti soddisfino rigorosi requisiti di sicurezza, qualità e prestazioni prima di poter essere utilizzati nell’aviazione commerciale. Il processo di certificazione si basa su un accordo internazionale tra i membri dell’ASTM, che rappresentano gli interessi dell’industria, tra cui costruttori di aeromobili e motori, produttori di carburanti, autorità di regolamentazione e ricercatori.

Grazie all’approvazione ASTM, i carburanti «metanolo-to-jet» possono ora essere considerati cosiddetti carburanti «drop-in». Ciò significa che possono essere miscelati con il carburante aeronautico convenzionale senza ulteriori modifiche e utilizzati negli aerei esistenti e nell’infrastruttura di rifornimento esistente.

Sono tuttavia necessari sforzi considerevoli per potenziare le capacità produttive e soddisfare la domanda futura. Presso il PSI, l’impianto dimostrativo situato nel campus sta ora portando avanti lo sviluppo della tecnologia, ampliandone la capacità e colmando così il divario tra ricerca e applicazione pratica.