Combustibili ecocompatibili


    Nella continua ricerca di combustibili ecocompatibili alternativi al petrolio, a fronte del sempre più annunciato esaurimento dei suoi giacimenti, tra i diversi carburanti testati, quello che ha maggior considerazione da parte dell’opinione pubblica è il biodiesel.

    Il biodiesel è prodotto da materie prime non tossiche, biodegradabili e rinnovabili come oli e grassi animali; questi sono fatti reagire chimicamente con alcoli per produrre i rispettivi esteri d’acidi grassi (biodiesel).

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    Immagine - 1 - Acidi grassi

    Il biodiesel

    Il gradimento sempre maggiore che il biodiesel sta guadagnando, è giustificato dal fatto che l’opinione pubblica tende a riporre maggior interesse in qualsiasi cosa che assicuri un aspetto "pulito" ed ecosostenibile, fidandosi che tutto ciò che è naturale sia anche buono e legittimo.

    La Natura ci offre molti vantaggi ma spesso dimentichiamo che terremoti, virus e corrosione sono fenomeni naturali Sfortunatamente, la conoscenza deficitaria d’alcuni argomenti porta a sopravalutare le attese su questi temi.

    [inline: 2=Immagine - 2 - Esterificazione]
    Immagine - 2 - Esterificazione

    Per quanto riguarda il biodiesel, sicuramente la ricerca che è svolta è doverosa ed interessante. Tuttavia, si eccede nell’entusiasmo per questa scoperta, quando si pretende di lanciarlo già nel mercato dei combustibili.

    Le riserve a riguardo sono fondamentali e interessano il processo di produzione ed il suo diretto utilizzo nei motori, sebbene possegga interessanti e somiglianti caratteristiche con il diesel ricavato dalla raffinazione del petrolio.

    Origini dell’uso dei combustibili vegetali come fonte alternativa al petrolio

    L’uso d’oli vegetali come fonte alternativa di combustibile risale all'inizio del XX secolo, dai primi test eseguiti da Rudolph Diesel durante lo sviluppo di un tipo di motorizzazione che, in seguito, prese il suo nome.

    [inline: 3=Immagine - 3 - Transesterificazione] Immagine - 3 - Transesterificazione

    Formazione di residui carboniosi ed oleosi, gelificazione degli oli lubrificanti come conseguenza della contaminazione degli oli vegetali, maggiore viscosità dei grassi animali, bassa volatilità e combustione incompleta sono alcuni problemi che sono stati registrati nei tests.

    La struttura chimica dei grassi insaturi, giustifica la formazione alle alte temperature di combustioni, di residui polimerici ramificati.

    [inline: 4=Immagine - 4 - Ciclo del biodiesel] Immagine - 4 - Ciclo del biodiesel

    Attenzione deve essere riposta circa l’uso degli alcoli. Costi d’acquisto, tossicità e proprietà chimico–fisiche guidano la scelta sul prodotto più opportuno.

    Nella tabella seguente sono confrontate le caratteristiche medie del diesel convenzionale e del biodiesel.

    Costi elevati del biodiesel

    Il grande inconveniente del biodisel è il costo di produzione, con la tecnologia attuale, troppo elevato per permettere un suo commerciale.

    Non tutti gli oli vegetali, infatti, possono essere utilizzati inoltre devono essere d’alta qualità (ciò comporta, in questa fase preliminare, costi elevati).

    [inline: 5=Immagine - 5 - Tabella proprietà diesel e biodiesel] Immagine - 5 - Tabella proprietà diesel e biodiesel

    Oltre ai trattamenti chimici come l’esterificazione (uso d’eccesso di reagenti, catalizzatori di reazione e qualità e proprietà chimico–fisiche dei reagenti), si stanno studiando metodi alternativi più efficaci.

    Le microemulsioni

    La produzione di microemulsioni, sospensione colloidale di fluidi, è un tentativo di eliminare l’inconveniente della viscosità elevata del biodiesel.

    I buoni risultati sono accompagnati da problemi d’incompleta combustione e tendenza a dare depositi carboniosi.

    La pirolisi

    La pirolisi è un trattamento che consente la trasformazione attraverso la fornitura di calore (in assenza d’aria od ossigeno) ad alte temperature (450°C–850°C), anche con l’aiuto di catalizzatori. Il processo di pirolisi è molto costoso per una produzione modesta.

    [inline: 6=Immagine - 6 - Aspetto del biodiesel in laboratorio] Immagine - 6 - Aspetto del biodiesel in laboratorio

    Conclusioni

    Gli inconvenienti nello sviluppo del biodiesel sono numerosi ma l’enorme interesse per questo tema è un punto di partenza per avere in futuro una vera alternativa ai combustibili d’origine petrolifera.

    Tuttavia, bisogna puntualizzare che con gli anni, le tecniche d’estrazione del petrolio sono diventate sempre più perfezionate, come pure le stime che riguardano la disponibilità delle riserve naturali.

    Inoltre, se con grassi animali ed oli di origine vegetale è possibile arrivare ad un combustibile, è pur vero che occorre utilizzare additivi o reagenti che sono ancora derivanti dal petrolio.

    [inline: 7=Immagine - 7 - Previsioni per il Futuro - Ipotetico distributore di biodiesel] Immagine - 7 - Previsioni per il Futuro - Ipotetico distributore di biodiesel

    Bisogna sostenere con energia la ricerca sul biodiesel, ma bisogna con altrettanta energia controllare che non si ecceda nell’entusiasmo quando si considera tutto quello che è "bio" come una panacea per il mondo e l’ambiente.

    Bibliografia

    A conferma del grande interesse nello sviluppo di questo combustibile alternativo, si può affermare che in letteratura è presente una ricchissima collezione d’articoli, lavori e reviews a riguardo.

    Di seguito, si elencano solo i principali ed i più interessanti:

    "Biodiesel production: a review", Ma, F. & Hanna, M. A., Bioresource Technology 70, 1-15 (1999);

    "Diesel fuel derived from vegetable oils, VI: specifications and quality control of biodiesel", Mittelbach, M., Bioresource Technology 56, 7-11 (1996);

    "Combustion of fat and vegetable oil derived fuels in diesel engines", Graboski, M. S. & McCormick, R. L., Prog. Energy Combustion Sci. 24, 125-164 (1998);

    "Oleochemicals as renewable molecules. Prospects for the 21st century", Sonntag, N. O. V., Journal of American Oil Chemical Society 59, 795° (1982);

    "Vegetable oli as a diesel fuel: status and research priorities", Peterson, G. L., Trans. ASAE 29 (5), 1413-22 (1986);

    "Fats and Fatty oils", Smelser, N. J. in Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. 5th Ed. Weinhein, Vol. 10, 173-243.

    Sitografia

    NBB - National Biodiesel Board www.biodiesel.org



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