Carbonizzazione idrotermale (HTC)
Dalla biomassa umida al biocarbone
Con l’HTC la biomassa diventa biocarbone in poche ore, sotto pressione e calore. Sviluppiamo il procedimento per gli impianti di depurazione e per i residui e ci troviamo nella fase di sviluppo e dimostrazione.
Come funziona l’HTC
In un sistema chiuso, la biomassa viene trasformata a circa 200 °C e circa 20 bar. I carboidrati si scindono in carbone e acqua e il processo libera energia. Dura poche ore, mentre in natura servono milioni di anni.
Il processo in tre cifre
ca. 200 °C
Temperatura
Nel sistema chiuso la biomassa viene riscaldata a circa 200 °C.
ca. 20 bar
Pressione
La pressione nel sistema è di circa 20 bar.
poche ore
Durata
Il processo dura poche ore; in natura servono milioni di anni.
Fanghi di depurazione e residui
Il vantaggio per gli impianti di depurazione: i fanghi di depurazione umidi diventano, senza additivi, un biocarbone facile da essiccare. Si ottiene così, in modo decentralizzato, un vettore energetico stoccabile.
Nel nostro impianto sperimentale, con una portata da 180 a 200 l/h, abbiamo carbonizzato fanghi di depurazione di diversi IDA svizzeri. I fanghi di depurazione non sono tutti uguali: le differenze sono state evidenti. Si è inoltre dimostrato che il 15–20 % di scarti di carne può essere carbonizzato insieme al liquame.
Tre vie per il biocarbone
Il biocarbone può essere utilizzato in tre modi:
- Combustione in cementifici, in impianti di incenerimento dei rifiuti o per il teleriscaldamento.
- Stoccaggio, per esempio nel calcestruzzo o in gallerie.
- Restituzione al suolo in agricoltura.
La Svizzera vuole raggiungere la neutralità climatica entro il 2050 (zero netto). La legge federale sugli obiettivi in materia di protezione del clima, l’innovazione e il rafforzamento della sicurezza energetica (LOCli) è in vigore dal gennaio 2025. Gli impianti di depurazione delle acque causano dall’1 al 2 % delle emissioni di gas serra della Svizzera e devono raggiungere anch’essi l’obiettivo. L’HTC può contribuire a farlo.
Oggi i certificati per le emissioni negative sono riconosciuti solo per il biocarbone da pirolisi. Il riconoscimento anche del biocarbone HTC è il nostro obiettivo, non una situazione attuale.
A che punto siamo
L’HTC della GRegio Energie AG si trova nella fase di sviluppo e dimostrazione. Lo documentiamo così:
- Progetto pilota e di dimostrazione «HTC Innovationscampus Rheinmühle» dell’Ufficio federale dell’energia (UFE), dal 2018 al 2020. Il rapporto finale è pubblico (ZHAW Digital Collection, Mehli et al., 2021).
- Articoli specialistici su Aqua & Gas (3/2021, 11/2024 e 2/2026) e nell’articolo specialistico dell’Ufficio federale dell’energia (UFE) «In vier Stunden wird aus Bioabfall Kohle» (in tedesco).
- Impianto di depurazione di Phoenixville, Pennsylvania (USA): il primo impianto HTC commerciale realizzato con la tecnologia di base di GRegio, insieme a un partner.
- Prove pilota presso l’IDA di Buchs a febbraio 2025 e un’analisi di mercato. Nel progetto «Carbon Cascade» si verifica se un impianto HTC possa essere impiegato su larga scala.
- Impianto sperimentale su scala pilota: da 180 a 200 l/h, da 180 a 200 °C, 20 bar.
Referenza negli Stati Uniti: impianto di depurazione di Phoenixville
Presso l’impianto di depurazione di Phoenixville, in Pennsylvania, è stato realizzato il primo impianto HTC commerciale con la tecnologia di base di GRegio.
Impianto di depurazione di Phoenixville, Pennsylvania (USA) 
Impianto di depurazione di Phoenixville, Pennsylvania (USA) 
Impianto di depurazione di Phoenixville, Pennsylvania (USA)
La stazione dell’Energiepark Grischa
La stazione «Biomasse» dell’Energiepark Grischa a Coira mette a confronto biogas e HTC. È stata inaugurata il 24 ottobre 2026.
Stazione Biogas e HTC dell’Energiepark Grischa 
Stazione Biogas e HTC dell’Energiepark Grischa
Brevetto
Per il nostro sistema di carbonizzazione idrotermale esiste il brevetto europeo EP 4323479 B1 («System and method for hydrothermal carbonization», titolo nella lingua della procedura: non esiste un titolo ufficiale in italiano). La titolare è GRegio Energie AG; il brevetto è stato concesso il 6 agosto 2025.
Verifichiamo insieme se l’HTC è adatto al Suo impianto di depurazione
Se gestisce o pianifica un impianto di depurazione: nel colloquio specialistico Le diciamo apertamente che cosa è documentato e che cosa è ancora in fase di sviluppo. In seguito chiariamo con Lei se una verifica di fattibilità sia opportuna. Alex Treichler accompagna i colloqui sul piano tecnico, Andreas Mehli è il Suo interlocutore.