Negli ultimi anni, la crescente consapevolezza riguardo alle problematiche ambientali ha spinto i ricercatori a cercare soluzioni innovative per ridurre l’impatto delle industrie sul clima. In questo contesto, il progetto Green Soda, sviluppato dai ricercatori del Fraunhofer e dei loro partner, ha fatto emergere una soluzione promettente per la produzione di carbonato di sodio, un composto chimico essenziale per numerosi settori industriali, dalla produzione di vetro alla conservazione degli alimenti.
Tradizionalmente, la produzione di soda ha rappresentato una significativa fonte di emissioni di CO₂, insieme a una generazione di acque reflue saline che contribuiscono all’inquinamento dei corpi idrici. Secondo l’associazione tedesca dell’industria chimica, Verband der chemischen Industrie (VCI), nel 2023 sono state prodotte circa 2,1 milioni di tonnellate di carbonato di sodio e bicarbonato di sodio in Germania, emettendo circa 800 chilogrammi di anidride carbonica per tonnellata. Con la necessità di affrontare queste problematiche, il progetto Green Soda si propone come un’alternativa ecologica e sostenibile.
La rivoluzione del processo di produzione
Il metodo innovativo proposto nel progetto Green Soda si basa su un processo di elettrodialisi bipolare della salamoia, che elimina la produzione di gas serra e riduce il problema delle acque reflue saline. Hans-Jürgen Friedrich, responsabile del gruppo per l’elettrolisi tecnica presso il Fraunhofer IKTS, spiega che “il nostro metodo è un’alternativa ecologica senza materiali di base problematici”. Il processo si distingue dal tradizionale metodo Solvay, utilizzato dal XIX secolo, che prevede la combustione di calcare, rilasciando grandi quantità di CO₂ e generando acque reflue di cloruro di calcio.
Dettagli tecnologici
Il cuore della tecnologia Green Soda è costituito da membrane ultrasottili che consentono il passaggio selettivo di ioni. Queste membrane, dotate di pori microscopici, permettono solo agli ioni carichi di passare, rendendo possibile la scissione della salamoia in idrossido di sodio e acido cloridrico. L’aggiunta di CO₂ all’idrossido di sodio produce carbonato di sodio senza rilasciare gas serra nell’atmosfera e senza incrementare la salinità dei corpi idrici. Friedrich afferma: “Questo ci permette di produrre carbonato di sodio senza emettere gas serra nell’atmosfera e senza che le acque reflue industriali dannose aumentino la salinità dei fiumi o di altri corpi idrici.”
In aggiunta, i ricercatori del Fraunhofer stanno esplorando l’uso di energia termica geotermica per i processi di cristallizzazione ed essiccazione, eliminando così la necessità di combustibili fossili, un passo ulteriore verso un processo di produzione completamente sostenibile.
Un sistema economico e sostenibile
Uno degli aspetti più interessanti del progetto Green Soda è la sua capacità di ridurre le emissioni di carbonio in due modi simultanei. I ricercatori stanno collaborando con i partner del progetto per implementare un sistema su scala di impianto pilota che utilizza il CO₂ proveniente da sistemi di biogas o da processi di combustione industriale. Questo approccio non solo previene le emissioni nocive durante il processo di produzione, ma contribuisce anche al recupero del CO₂ in eccesso da altri settori industriali.
Un ulteriore vantaggio è rappresentato dal fatto che la produzione a zero emissioni non richiede costosi certificati climatici, il che la rende non solo vantaggiosa per l’ambiente, ma anche economicamente sostenibile. Mantenere la base manifatturiera industriale di alta qualità in Germania è un obiettivo fondamentale del progetto, contribuendo così alla crescita economica.
L’implementazione di questa tecnologia potrebbe portare a una significativa riduzione delle emissioni di carbonio e, di conseguenza, a un impatto positivo sul cambiamento climatico. Con la continua evoluzione della tecnologia e il crescente impegno verso pratiche industriali sostenibili, il futuro della produzione di soda potrebbe riservare sorprese entusiasmanti per il pianeta e le generazioni a venire.
