"Le Calorie S.p.a." l'uso razionale del rifiuto. Dalla monnezza all'"acido levulinico" il passo è breve.

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Non ci troviamo nella civile terra Svedese o Norvegese, oppure in qualche supertecnologia città del Giappone, ma ci troviamo a Caserta e, precisamente, nella zona A.s.i. della provincia campana, dove in un’area di 50.000 mq si trasforma il rifiuto in risorsa.

È doveroso fare una piccola introduzione sugli usi e le caratteristiche chimiche dell’Acido Levulinico, prima di entrare nel merito dell’iniziativa dell’azienda casertana.

L’acido Levulinico. Il suo uso, limitato per gli alti costi di produzione (costi ridotti dal brevetto utilizzato da Le Calorie), può avere molteplici aspetti essendo un valido intermedio chimico. Infatti, può essere facilmemente convertito in diversi prodotti molto utilili nell’industria chimica moderna (solventi, pesticidi, erbicidi, resine polimeriche, prodotti farmaceutici e additivi per le benzine). È il pù semplice acido γ-cheto-carbossilico e viene, tradizionalmente, prodotto tramite il riscaldamento di zucchedo e di acido inorganico. Difatti, il suo nome deriva dall’osservazione che esso si forma pù facilmente dalle molecole di levulosio, rispetto alle molecole di destrosio..

Formula dell’acido levulinico

L’acido levulinico, contenendo una funzione carbossilica ed una funzione chetonica, è una molecola altamente polare. Un’altra indicazione della sua natura altamente polare è il suo elevato punto di ebollizione (245 °C). L’acido levulinico ha le tipiche reazioni sia del gruppo chetonico sia del gruppo carbossilico, oppure reazioni in cui si combinano entrambi gli effetti di questi due siti d’azione. Queste caratteristiche, quindi, rendono l’acido levulinico un’ottima nonché interessantissima piattaforma chimica da cui partire per ottenere ulteriori composti chimici.

Le proprietà dell’acido levulinico dipendono in grande misura dalla sua purezza. Il prodotto raffinato ha una temperatura di fusione di 37 °C. L’acido levulinico è un acido grasso a basso peso molecolare, contenente un radicale carbonile; di conseguenza, è completamente o parzialmente compatibile con gli idrocarburi alifatici, con solventi come acqua, alcool, chetoni, aldeidi, acidi organici, esteri, eteri, idrocarburi aromatici. Il gruppo carbossilico dell’acido levulinico reagisce normalmente con alcoli per formare esteri (se ne formano oltre 75) le cui proprietà dipendono dall’alcool da cui derivano.

I composti chimici ottenibili dall’acido levulinico sono molteplici e collocabili in diverse nicchie di mercato. Tra questi, quelli di sicuro interesse sono gli esteri dell’acido levulinico, l’acido difenolico (DPA), l’acido-δ-ammino levulinico (DALA), l’acido succinico (SA), il metiltetraidrofurano (MTHF).

Le Calorie. L’azienda ha brevettato un processo per la produzione dell’acido levulinico, utilizzando scarti di origine organica e di matrice cellulosa (fanghi di cartiera, vinaccia esausta, cruschello e trucioli di legno). Ciò con un duplice vantaggio: convertire rifiuti in prodotti riutilizzabili e ridurre i costi per la produzione dell’acido. Il brevetto, realizzato in collaborazione con “NYSERDA” (New York State Energy Research and Development Authority) e con DOE, US Department of Energy, ha ricevuto nel 1999 la Presidential Green Chemestry Challenge Award, uno tra i pù prestigiosi riconoscimenti in campo ambientale.

Il processo. Per la produzione dell’acido si prevede una reazione di idrolisi chimica che, dalla cellulosa porta alla produzione di acido levulinico, acido formico ed acqua:

Cellulosa = acido levulinico + acido formico + acqua

La novità del brevetto consiste in una disposizione impiantistica in continuo che prevede le seguenti fasi:

• Preparazione della materia prima;

• Miscelazione e reazione: aggiunta di acqua ed acido solforico, tale miscela viene inviata in due reattori d’idrolisi montati in serie;

• Rimozione dei solidi e recupero dell’acido levulinico: tramite dei decantatori, dei filtri e degli evaporatori, l’idrolizzato viene separato in una corrente di solido organico (inviato ad un impianto di gassificazione per la produzione di energia elettrica) ed in una corrente di acido levulinico;

• Esterificazione: tramite l’aggiunta di alcool etilico si ha una reazione di esterificazione che produce etil-levulinato, acqua ed etanolo non reagito, dato in eccesso per garantire la completa conversione dell’acido levulinico.

• Distillazione: La miscela è successivamente sottoposta ad una distillazione, sempre con sistema batch, per separare l’etil-levulinato dall’etanolo non reagito e dall’acqua.

Oltre alla produzione dell’acido levulinico, Le Calorie S.p.a. ha anche una linea di produzione di mattonelle da vetro di recupero, sempre nella filosofia del recupero di scarti di produzione.

Ecco alcune immagini dell’impianto. Per maggiori informazioni: www.lecalorie.net