I biocombustibili e il biodiesel

Il problema dell’ inquinamento… Con gli anni l’inquinamento ambientale sta salendo vertiginosamente! Il sistema ambientale non riesce più a contenerlo e ad adattarsi, così, sorgono numerosi problemi come: l’ aria satura di microparticelle nelle città l’estinzione di numerose specie di animali (volpi, lucciole ecc) Falde acquifere non più potabili sempre più persone si ammalano di malattie respiratorie dovute all’inquinamento

Ma perché tutto questo inquinamento?? Gran parte dell’ inquinamento atmosferico deriva dal grandissimo incremento di automobili che si è verificato nel mondo negli ultimi 50 anni.

In passato vari tentativi: Nel 95 benzina verde, senza pb Marmitte catalitiche - gas incombusti, CO e NOx

Perché è impossibile non inquinare per produrre ed utilizzare combustibili??? Con il termine inquinamento ci si riferisce ad un'alterazione di una caratteristica ambientale causata, in particolare, dalle attività umane.

CH4 + O2 CO2 + H2O + D

H2 + O2  H2O + D

Ma analizziamo bene la situazione:

N e O ad elevate temperature: Aria 20% O2 70% N N e O ad elevate temperature: N + O2   NO ed NO2

Quindi nella produzione e nell’ uso di combustibili lo scopo dell’ uomo non è quello di evitare qualsiasi tipo di inquinamento ma di limitarlo il più possibile in modo che l’ inquinamento provocato possa essere contenuto dall’ ambiente

Perché i biocombustibili hanno meno impatto ambientale rispetto ai combustibili fossili??

• riducono le emissioni di idrocarburi incombusti (- 20%) monossido di carbonio(- 35%) forma un legame irreversibile con l’emoglobina. Contengono pochissimo zolfo • non contengono sostanze pericolosissime per la salute quali gli idrocarburi aromatici (benzene, toluene ed omologhi)

SO2 + H2O  H2SO3 e SO3 + H2O  H2SO4

Che cos’è un biocombustibile? Un biocombustibile è un combustibile non fossile rinnovabile che viene prodotto da fermentazione di microrganismi o dalla lavorazione di estratti vegetali. I più comuni sono biodiesel bioetanolo.

Il biodiesel Il Biodiesel è un prodotto naturale utilizzabile come carburante e come combustibile, con le caratteristiche indicate rispettivamente nelle norme UNI 10946 ed UNI 10947.

Come si produce? Il biodisel è prodotto commercialmente mediante transesterificazione di oli vegetali, o grassi, con alcool. Lo scambio di esteri – sostituzione dei componenti alcolici (glicerolo) con metanolo – avviene abbastanza facilmente a basse temperature (50-70°C), a pressione atmosferica, in eccesso di metanolo e in presenza di catalizzatori alcalini, ad esempio idrossido di sodio (NaOH).

La “ transesterificazione ” È una trasformazione da un estere ad un altro estere con un eccesso di alcool e come catalizzatore un acido forte o una base forte.

La “ transesterificazione ”

La reazione avviene per passaggi intermedi: TG + CH3OH + cataliz  DG + ME DG + CH3OH + cataliz. MG + ME MG + CH3OH + cataliz.  GL + ME TG ( Trigliceride) DG (Digliceride) MG (Monogliceride) ME (Estere di metile)

Differenza con la saponificazione: La saponificazione è una idrolisi alcalina di un gliceride da cui si ottiene un sale di acido grasso a lunga catena e un alcool mediante l’aggiunta di una base forte a caldo.

La saponificazione:

Perché la produzione del EMV è del tutto ecologica? La sua produzione è del tutto ecologica, poiché l’unico materiale di scarto è il glicerolo che ha ben 800 utilizzi e che quindi, dopo essere raffinato può essere reintrodotto sul mercato.

Impieghi del biodiesel Può essere utilizzato: • Nell’autotrazione (motori diesel). • Nel riscaldamento. Il Biodiesel nel riscaldamento può essere utilizzato direttamente sugli impianti esistenti, sia puro (al 100%) che in miscela con gasolio in qualsiasi proporzione.

Efficienza alghe Studi recenti su una specie di alga con un contenuto di olio che può arrivare al 50% hanno concluso che potrebbero bastare appena 28.000 Km² del territorio statunitense per produrre il biodiesel necessario per sostituire tutto il carburante da autotrazione che viene attualmente utilizzato nel paese.

Smaltire oli esausti è molto costoso… ecco un alternativa : Gli oli alimentari esausti posso essere transesterificati ma con alcuni accorgimenti in più: + NaOH Estrazione con solvente polare (H2O) per eliminare saponi, metanolo e soda caustica

Conclusioni Da tutti gli studi ed i dati emerge quanto sia vantaggioso e auspicabile l’utilizzo di fonti energetiche PULITE e RINNOVABILI come il Biodiesel. Il Biodiesel oltre ad essere pulito ed economicamente conveniente, rappresenta una valida via per la differenziazione delle fonti energetiche. In ultimo, ma non per importanza, è bene porre l’attenzione sul valore dei “sottoprodotti” dell’intero processo di produzione che, anziché imbarazzanti e scomodi scarti di lavorazione, costituiscono co-prodotti nobili dall’alto valore aggiunto, sia in termini energetici che economici.

Riccardo Rogani