FAUSER, Giacomo
FAUSER, Giacomo
Nacque a Novara l'11 genn. 1892 da Felice e da Luigia Tellini. Il padre, di nazionalità svizzera, era titolare di una ben avviata fonderia a Novara. Dopo gli studi superiori, il F. si iscrisse alla facoltà di ingegneria del politecnico di Milano, laureandosi il 23 dic. 1918.
La fine del conflitto mondiale aprì all'industria metallurgica italiana non pochi problemi di riconversione. Il F. si impegnò nell'azienda paterna, dedicandosi in particolare alla realizzazione industriale di impianti di prodotti azotati, fosfoazotati e di materie prime attinenti a dette produzioni.
Il F. si era occupato, sin dagli anni dell'università, dell'elettrolisi dell'acqua per produrre ossigeno e idrogeno da impegnare nelle saldature autogene continuamente effettuate nell'azienda paterna e si era perciò sin da allora trovato di fronte al problema dell'utilizzazione dei due gas quando diminuiva la richiesta dalla fonderia. Dopo la guerra egli indirizzò le ricerche in questo campo verso l'individuazione di processi idonei a utilizzare l'idrogeno nella sintesi dell'ammoniaca.
Già durante la prima guerra mondiale in Germania era stato sviluppato su scala industriale da F. Haber e K. Bosch un processo per produrre ammoniaca (NH3) direttamente da idrogeno e azoto. Tale produzione aveva reso gli Imperi centrali indipendenti dalle importazioni di nitro dal Cile.
Le prime esperienze del F. furono effettuate a Novara già dal 1918 presso l'officina paterna utilizzando la canna di un obice da 320 mm, residuato bellico rinvenuto nell'officina paterna, opportunamente adattato e attrezzato. Da una lunga serie di prove volte a individuare il miglior catalizzatore e le condizioni operative più sicure ed economiche, risultò un processo sostanzialmente diverso dagli altri che, brevettato in Italia e all'estero, si diffuse in tutto il mondo industriale.
Il processo Fauser per la sintesi dell'ammoniaca si caratterizzava per le basse pressioni richieste (con il conseguente limitato bisogno di energia elettrica ed il ridimensionamento delle apparecchiature), per la ridotta temperatura necessaria (circa 500 ºC), per la conseguente diminuzione dei fenomeni di infragilimento dell'acciaio dei reattori provocati dalla decarburazione, per la sistemazione di camere di raffreddamento interpos te alle camere di catalisi, che consentiva l'asportazione dell'isotermia di reazione e permetteva quindi di conservare anche a bassa pressione l'equilibrio necessario all'ammoniaca. Esso inoltre rendeva possibile trasferire direttamente l'ammoniaca liquida dall'impianto alle cisterne di trasporto, con la conseguente riduzione dei costi.
All'inizio del 1921 un impianto pilota era già in funzione a Novara. Il successo dell'iniziativa attirò l'attenzione della Società Montecatini: il 31 maggio 1921 venne costituita tra il F. e quest'ultima la Società elettrochimica novarese, con stabilimento a Novara, per la produzione dell'ammoniaca. Il F. vi fece costruire anche impianti di acido solforico a camere di piombo, uno per il solfato d'ammonio e uno per l'acido nitrico via combustione di ammoniaca su rete di platino.
Seguirono impianti industriali di sempre maggior potenzialità sia a Novara sia a Merano, Crotone, Coghinas e Mas, costruiti tra il 1924 e il 1925 per complessive 180-200 t/die: il tutto da idrogeno elettrolitico, cosicché l'iniziale scopo della "cella elettrolitica Fauser" (produzione di ossigeno, l'idrogeno sottoprodotto) s'invertiva diventando l'idrogeno il prodotto principale e l'ossigeno sottoprodotto.
Anche il processo per ottenere idrogeno ebbe continui perfezionamenti: il processo elettrolitico Fauser fu perfezionato fino a fornire gas a 120 atmosfere, conveniente al punto da essere adottato anche per altri processi, come quello Casale dell'impianto di Terni (1925) per la sintesi dell'ammoniaca.
Con la scoperta di giacimenti di metano e altri idrocarburi in varie parti del mondo e la crescente disponibilità di idrogeno da cracking di idrocarburi, gli impianti di sintesi dell'ammoniaca furono progressivamente alimentati con idrogeno non più elettrolitico, ma da metano. Il F. e i suoi collaboratori risolsero in maniera soddisfacente anche questo problema mettendo a punto un processo che permette di produrre idrogeno, gas di sintesi e gas di città già alla pressione di c. 25 atmosfere, particolarmente conveniente per utilizzazioni industriali. A tutto il 1970 furono eretti nel mondo 51 impianti per oltre 5.000.000 di NM3/die di gas.
L'ammoniaca può essere ufflizzata anche per la sintesi dell'acido nitrico, prodotto ampiamente impiegato nell'industria chimica. La reazione consiste nella combustione di ammoniaca catalizzata da platino-rodio, con formazione di vapori nitrici. L'assorbimento di questi su acqua porta ad acido nitrico.
Il processo fu per la prima volta messo a punto in Germania (processo Bamag). Ad esso il F. apportò originali innovazioni: veniva favorito l'assorbimento dei vapori nitrici operando sotto pressione (6 atm.). La compressione dei gas è effettuata utilizzando la pressione del vapore ottenuto dal calore di combustione dell'ammoniaca. Sono così assicurate: autosufficienza energetica, riduzioni notevoli delle apparecchiature e maggiori capacità degli impianti a parità di volumi installati. La compressione dei gas, effettuata in un primo tempo a valle della fase di combustione, fu in seguito spostata a monte, con semplificazioni tecnologiche non trascurabili, quali la riduzione del volume dei reattori e della quantità di catalizzatore.
Il primo impianto costruito su brevetto entrò in funzione nel 1923 a Novara. Seguì una rapida diffusione in tutto il mondo: alla fine del 1970 gli impianti eretti risultavano 61, per una capacità di quasi 4.500.000 t/anno.
L'acido nitrico viene utilizzato prevalentemente per produrre nitrato di ammonio. Questo, miscelato con inerti a non più del 20%, dato che di per sé è un sale esplosivo, viene impiegato quale fertilizzante azotato di grande e rapida efficacia. La parte rimanente è usata per produrre nitroderivati organici, tra i quali gli esplosivi (trinitrotoluene o tritolo), gli intermedi per coloranti (ammine aromatiche, diazocomposti e derivati) e per farmaceutici (vasodilatatori quale la trinitroglicerina). Gli impianti di nitrato d'ammonio sorgono sempre accanto agli impianti di ammoniaca e di acido nitrico. Furono anch'essi oggetto di studio da parte del F. e collaboratori; a fine 1970 risultavano installati ben 38 impianti con tecnologia Fauser, con una capacità complessiva di c. 2.000.000 t/anno.
Anche la sintesi industriale dell'urea, fertilizzante attualmente di largo impiego, perché di notevole e rapida efficacia, vide il F. quale protagonista. Con lunga sperimentazione, egli mise a punto un processo originale adatto a utilizzare, volta a volta. le disponibilità locali dei gas necessari per la sintesi: anidride carbonica e ammoniaca. Il processo Fauser si distingue dagli altri perché riutilizza le sostanze che non hanno reagito, specie il carbammato di ammonio, che viene condensato allo stato fuso e riciclato all'autoclave di decomposizione. Sono così evitati inconvenienti e difficoltà tecniche e l'economia del processo ne risulta molto avvantaggiata. Fino al 1970 furono eretti in tutto il mondo 43 impianti di urea secondo il processo Fauser, con una capacità installata di c. 2.000.000 t/anno.
Altro processo studiato dal F. e collaboratori fu quello che, per combustione di metano e idrocarburi leggeri, in presenza di ammoniaca, su reti di platino/rodio, permette di produrre su scala industriale acido cianidrico e suoi derivati.
Negli anni Trenta il F. si dedicò anche al problema dell'idrogenazione dei combustibili, in particolare degli oli pesanti, derivanti dalla distillazione del petrolio, e degli stessi petroli "pesanti" e ad alto contenuto di zolfo, quali erano quelli albanesi di cui, a quei tempi, era emersa una discreta disponibilità.
Nel 1935 la Montecatini, in partecipazione paritetica con le società statali AIPA (Azienda italiana petrolio e affini) e AGIP (Azienda generale italiana petroli), fondò a Novara il laboratorio di ricerche ANIC (Azienda nazionale idrogenazione combustibili).
Sotto la guida del F., consulente tecnico e amministratore, dopo adeguate sperimentazioni dirette di idrogenazione, furono progettati gli impianti di Bari (per la prossimità all'Albania) e di Livorno (legato agli approvvigionamenti transoceanici e strategicamente alternativo a Bari). Tali impianti funzionarono con successo fino al termine della guerra 1940-1945, gestiti dall'ANIC; questa azienda, poi interamente rilevata dallo Stato, è oggi operante nell'ambito dell'ENICHEM (Ente nazionale idrocarburi-chimica).
Il F. si interessò anche della produzione sintetica del metanolo e ideò un processo brevettato, che ebbe vasta diffusione nel mondo industriale (a fine 1970 risultavano installati 16 impianti per una totale potenzialità di c. 350.000 t/anno).
Infine egli si occupò della produzione di acetilene da idrocarburi. Al riguardo riprese il processo via combustione parziale del metano, seguita dal congelamento dell'equilibrio chimico termodinamico e cinetico, realizzato per la prima volta in Germania, e lo estese anche ad altri idrocarburi (benzine), svincolandolo così dalla particolare materia prima, quale è il metano, non ovunque disponibile.
Le caratteristiche essenziali del processo sono la combustione parziale congelata dell'idrocarburo in un reattore studiato e realizzato nei minimi particolari e condotto con massima cura e regolarità; la separazione dell'acetilene dai gas di combustione e dagli omologhi superiori via trattamento selettivo con metanolo, con rese sull'acetilene formatasi intorno al 98%; l'utilizzazione dei gas residui di combustione per produrre metanolo e/o ammoniaca e l'automazione completa dell'impianto, il cui funzionamento non può essere affidato all'intempestività dell'intervento umano. Fino al 1970 risultavano in funzione nel mondo 15 impianti Fauser, con una potenzialità installata di C. 230.000 t/anno di acetilene.
Il F. pubblicò oltre settanta memorie e studi sulla produzione elettrolitica dell'idrogeno, sulla sintesi dell'ammoniaca, sulla produzione di acido nitrico, di nitrato d'ammonio e di urea, sull'industria dei fertilizzanti azotati, sulla sintesi del metanolo e sulla produzione di acetilene per parziale ossidazione di idrocarburi. Egli è inoltre contitolare di circa 50 brevetti fondamentali sui citati argomenti che hanno trovato pratica applicazione in numerosi paesi. Fu socio straniero dell'Accademia dei Lincei (1948). In oltre cinquant'anni sono stati eretti in Italia e in trentuno paesi stranieri 324 impianti Fauser-Montecatini.
Fra i tecnici che più a lungo collaborarono col F. sono da ricordare in particolare gli ingegneri G. Ballabio, E. Borelli, E. Crepaldi, P. Giustiniani, G. Marullo, D. Maveri, A. Righi.Il F., che aveva sposato nel 1938 Gioconda Sartirana, morì a Novara il 7 dic. 1971 e ivi venne sepolto nella cappella di famiglia.
Fra i principali brevetti italiani conseguiti dal F. si ricordano: I. P. 198.374 (23 apr. 1921), apparecchio sistema "Fauser" per la produzione di ammoniaca sintetica; I.P. 198.936 (14 maggio 1921), elettrolizzatore sistema "Fauser" per la produzione di idrogeno ed ossigeno; I.P. 234.814 (7 nov. 1924), Processo per l'ossidazione dell'ammoniaca e la produzione di acido nitrico; I.P. 260.200 (14 giugno 1927), apparecchio per la produzione di sali ammonici; I.P. 267.076 (22 febbr. 1928), processo per la produzione di idrogeno e di Zolfo; I.P. 282.365 (13 sett. 1929), processo per ottenere la dissociazione (cracking) del metano; I.P. 288.632 (17 marzo 1930)., processo per la produzione di idrogeno partendo da miscela di gas contenenti ossido di carbonio; I.P. 298.148 (18 apr. 1931), processo per la produzione di sali ammonici; I.P. 304.524 (15 genn. 1932), processo per la preparazione di nitrato sodico e potassico; I.P. 330.253 (2 febbr. 1934), procedimento per ottenere una miscela azoto-idrogeno per mezzo della gassificazione del carbone sotto pressione; I.P. 334.820 (17 sett. 1935), procedimento per ottenere solfato di potassio e di alluminio dalla leucite; I.P. 395.926 (14 febbr. 1942), procedimento elettrotermico per la produzione continua di magnesio; I.P. 448.038 (23 ott. 1948), reattore per sintesi ad alta pressione in mezzo liquido; I.P. 486.196 (11 marzo 1952), processo per la produzione di urea; I.P. 492.741 (11 luglio 1952), procedimento per la produzione di idrogeno e ossido di carbonio da combustibili liquidi (oli minerali pesanti); I.P. 546.411 (24 febbr. 1955), separazione di acetilene da gas di cracking del metano con solvente selettivo.
Fra i principali scritti del F. vanno citati: L'industria dell'ammoniaca sintetica in Italia, in Giorn. di chimica industr. e applicata, VI (1924), pp. 471-484; L'elettrolisi dell'acqua ad alta pressione, ibid., XI (1929), pp. 479-487; Contributo al processo per la produzione di ammoniaca sintetica, ibid., XIII (1931), pp. 361-367; L'evoluzione dell'industria di azoto, ibid., XIV (1932), pp. 615-621; La produzione sintetica di acido nitrico ad alta concentrazione, ibid., pp. 348-355; La produzione di benzina e lubrificanti per idrogenazione catalitica sotto pressione, in La Chimica e l'industria, XIX (1937), pp. 113- 122; L'ammoniaca sintetica e l'acido nitrico, in X Congresso intern. di chimica, Roma 15-21 maggio 1938, La chimica in Italia, a cura di N. Parravano, Roma 1938, pp. 135-145; Ammoniaca, in Enciclopedia Italiana, App. I, Roma 1938, pp. 112-114, App. II, Roma 1948, pp. 163 s.; Progressi recenti nell'industria dell'ammoniaca sintetica, in La Chimica e l'industria, XXXIII (1951), pp. 193-204; Aspetti fondamentali dell'industria chimica moderna, ibid., XXXIX (1957), pp. 165-178; Progressi recenti nella produzione di acetilene da idrocarburi, ibid., XLII (1960), pp. 150-159; Ammoniaca, in Enc. della chimica, I, Firenze 1972, pp. 571-593, in collaboraz. con C. Nardini.
Fonti e Bibl.: D. Maveri, G. F. e la sua opera grandiosa, Novara 1972; F. Parisi, F., G., in Scienziati e tecnologi contemporanei, I, Milano 1974, pp. 365-367.