Il metanolo (o alcool metilico, CH₃OH) è uno dei composti più utilizzati nell’industria chimica e farmaceutica, nonché nei processi di produzione di idrocarburi sintetici, con un mercato in continua espansione. Oggi la produzione mondiale (90 milioni di tonnellate all’anno) deriva in modo pressoché esclusivo dai combustibili fossili: il 65% da gas naturale, attraverso processi cosiddetti di steam reforming, e il 35% dal carbone attraverso processi di gassificazione.

La crescente richiesta di combustibili a basse emissioni di anidride carbonica ha fatto aumentare l'interesse per la produzione di metanolo rinnovabile, così come proposto fin dal 2005 dal premio Nobel George A. Olah nel suo saggio “The methanol economy”. E se oggi la produzione di metanolo verde (0.2% del totale) avviene attraverso la gassificazione di biomasse, lo sviluppo di impianti di produzione di energia elettrica da fonti solare ed eolica sta rendendo sempre più promettente la produzione di metanolo da elettricità rinnovabile. Il tutto con una doppia funzione: da un lato il metanolo consente di accumulare in forma chimica l’energia rinnovabile (contribuendo alla stabilizzazione della rete elettrica); dall’altro può essere usato come combustibile verde per la decarbonizzazione di alcuni dei settori cosiddetti hard-to-abate (in primis industria e trasporti pesanti), altrimenti troppo costosi da decarbonizzare.

Il processo è concettualmente semplice: l’energia elettrica rinnovabile è impiegata per la produzione di idrogeno verde dall’acqua attraverso sistemi di elettrolisi; l’idrogeno viene fatto successivamente reagire con l’anidride carbonica (separata da fonti concentrate o direttamente dall’aria) dando luogo alla produzione di metanolo.

Ma quanto costa, oggi, produrre metanolo rinnovabile? E quanto questo è competitivo con il metanolo convenzionale, prodotto da fonte fossile? Queste domande sono alla base dello studio appena pubblicato dalla prestigiosa rivista scientifica internazionale Journal of CO₂ Utilization (edita da Elsevier). Il lavoro, dal titolo “Renewable methanol production from green hydrogen and captured CO₂: A techno-economic assessment” (autori: S. Sollai, A. Porcu, V. Tola, F. Ferrara e A. Pettinau), è stato condotto da Sotacarbo in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Meccanica, Chimica e dei Materiali dell’Università di Cagliari. Lo studio combina risultati sperimentali, modellazione di processo e modellazione economica (basata su dati di impianti commerciali) per dimostrare come la produzione del metanolo rinnovabile costa oggi (in termini del cosiddetto costo livellato) circa 960 € a tonnellata, poco più del doppio rispetto al metanolo prodotto dal gas naturale. Ma tale valore è determinato, per circa tre quarti, dal costo di produzione dell’energia elettrica rinnovabile, ancora molto alto ma destinato a decrescere in modo drastico nei prossimi anni grazie a fattori quali economie di scala e avanzamento tecnologico. Questo comporterà che, entro il 2030-2035, il metanolo rinnovabile sarà competitivo, sul mercato internazionale, col metanolo convenzionale, il cui prezzo, per contro, è destinato a salire come conseguenza delle normative sempre più stringenti sulle emissioni di CO₂. AP

Lo studio è stato finanziato dal Ministero della Transizione Ecologica nell’ambito del programma della Ricerca di Sistema Elettrico, piano triennale 2019-2021.