BIOCARBURANTI


Per biocarburanti s’intendono quei combustibili di origine naturale provenienti da fonti rinnovabili, in altre parole da fonti di energia non esauribili e che possono rigenerarsi autonomamente e a costo zero (o quasi) sfruttando quasi unicamente l’energia fornita dal sole. Fanno parte quindi tutti quei carburanti di origine vegetale, ad eccezione di quelli fossili. Questi ultimi, infatti, anche se sono di origine vegetale, si sono creati nel corso di milioni di anni e non possono quindi essere considerati rinnovabili dal punto di vista dell’uomo.
Va premesso però che l’utilizzo di carburanti naturali per la propria auto o moto è illegale, poiché gli stessi non sono soggetti alle accise presenti sulla benzina, inoltre potrebbero portare a dei problemi che vedremo più avanti.

I biocarburanti dal punto di vista dell'inquinamento ambientale


I biocarburanti presentano un grosso vantaggio dal punto di vista dell’inquinamento ambientale. Infatti, la CO2 che producono durante la combustione è equilibrata da quella che la pianta ha trasformato in ossigeno durante la sua vita, dando un bilancio totale nullo, pur essendo presenti comunque altri elementi inquinanti, dati dal processo di liberazione dell’energia (la combustione).
Al contrario dei combustibili fossili, un biocombustibile non rilascia inquinanti come zolfo (causa principale delle piogge acide), idrocarburi policiclici aromatici e metalli pesanti. Inoltre, grossa fonte d’inquinamento data dai combustibili fossili è la possibilità d’incidenti durante il trasporto (sono ben noti i disastri ecologici dovuti all’affondamento di una petroliera), e l’inquinamento dato dalla pulizia delle navi cisterne, che è effettuata in mare.
Con l’utilizzo di biocarburanti, si ha comunque un inquinamento dovuto alla presenta di monossido di carbonio e idrocarburi incombusti allo scarico, ma l’inquinamento totale è molto più basso per il bilancio nullo della CO2 e l’eliminazione del pericolo di disastri ambientali dovuti al versamento di petrolio. Va detto che i biocarburanti, essendo ricavati da vegetali, richiedono adeguati campi in cui coltivare questi vegetali, non riusciremmo quindi a produrne abbastanza da soddisfare la richiesta di energia attuale. Possiamo però certamente aumentare la quantità di biocarburanti in circolazione, specialmente considerando che molti rifiuti vegetali possono essere trasformati in biocarburanti.
Entriamo ora nel vivo dei biocarburanti, vediamo le tipologie.

Biocarburanti oleaginosi


1. Olio


Si può utilizzare anche olio vegetale nei motori diesel, ma con alcuni accorgimenti. Bisogna tenere conto del fatto che un olio è molto più viscoso del gasolio per il quale la vettura è stata progettata, quindi utilizzandolo, si può portare a un sovraccarico il sistema di alimentazione. Una soluzione può essere quella di utilizzare un preriscaldatore, che riscalda l’olio a una certa temperatura in modo da abbassarne la viscosità, naturalmente per utilizzare questo sistema il motore va avviato e spento a gasolio.

2. Biodiesel


Il biodiesel è un olio, ricavato da vegetali, che ha subito delle modifiche chimiche per avere particolari proprietà (infiammabilità, viscosità, contenuto di acqua…) e sottostare quindi alle normative.
Per la produzione del biodiesel, si parte dall’olio vegetale ricavato dalla spremitura di semi (colza, soia, palma…), che subisce poi un trattamento di transerestificazione, che serve a spezzare le catene molecolari degli acidi grassi in catene più corte, diminuendo la viscosità a livelli simili a quelli del normale gasolio. Per la produzione di biodiesel si può utilizzare anche olio usato, riciclando quindi un rifiuto potenzialmente dannoso. Il biodiesel, dovendo sottostare a determinate normative, può essere utilizzato normalmente nelle autovetture in sostituzione del normale gasolio. E’ comunque meglio accertarsene presso la casa madre del veicolo, poiché le guarnizioni di gomma di alcune auto non resistono al biodiesel.

Biocarburanti da fermentazione zuccherina


1. Bioetanolo


In questa categoria troviamo il bioetanolo, in altre parole alcol etilico ricavato da biomasse. Si tratta di un alcol, quindi è molto volatile e infiammabile. È largamente usato come carburante in Brasile, dove copre più del 20% della richiesta di combustibili.
È prodotto da fonti zuccherine, quali possono essere la barbabietola, canna da zucchero o altro. Il sistema produttivo cambia in base a quale vegetale è utilizzato, se a prevalenza di saccarosio, amido o cellulosa. Prima di tutto va prodotta la melassa che dovrà poi fermentare, nel caso di vegetali ricchi di saccarosio questa è un’operazione semplice, perché basta semplicemente estrarre gli zuccheri con acqua tiepida, mentre quelli a base di amidi o cellulosa richiedono enzimi che separano lo zucchero contenuto.
Una volta ottenuta la melassa, questa va fatta fermentare (con vari processi che comprendono la presenza di lieviti, calore ecc…) per trasformare lo zucchero in etanolo. Quindi, questo composto va distillato in modo da estrarne l’etanolo separando l’acqua e altri componenti.
Ora, l’etanolo può essere utilizzato puro nei motori, ma in commercio ancora non si trovano motori studiati per funzionare con solo etanolo. Esistono però motori che funzionano con percentuali variabili di etanolo/benzina. Il carburante E10, ad esempio, contiene il 10% di etanolo e può essere utilizzato in qualsiasi veicolo moderno, nel quale la centralina elettronica riesce a regolare automaticamente la dosatura corretta di carburante, che sarà, infatti, diversa che nel caso di 100% benzina.

2. Il caso Brasile


Intorno agli anni ’70, il Brasile ha iniziato a produrre e utilizzare bioetanolo in sostituzione alla benzina, con lo scopo di ridurre la dipendenza da petrolio del paese, soprattutto per via della crisi petrolifera di quegli anni. L’etanolo prodotto costava meno della benzina, ma con il ribasso del prezzo del petrolio al barile e l’aumento del prezzo dello zucchero, la produzione di alcol cala e il prezzo aumenta. Si assiste allora a una netta riduzione delle auto ad alcol, ma con il nuovo aumento del prezzo al barile del petrolio negli anni 2000, la produzione di alcol ha ricominciato, e pur non essendo tornata agli elevati valori degli anni ’70-’80, è comunque arrivata a valori di rilievo. Ora in Brasile circa il 20% del totale di auto circolanti sono flex-fuel, in altre parole sono motori che possono funzionare indifferentemente con 100% benzina, oppure 100% alcol o qualsiasi miscela tra i due.

3. Metanolo


Il metanolo è il più semplice dell’alcol, ricavato tramite sintesi dell’ossido di carbonio. Come fonte di carbonio si utilizza per lo più metano o carbone, oppure gas ricavati da gasificazione delle biomasse, anche se in questo caso la percentuale di metanolo ricavata è bassa, ma ha il vantaggio di utilizzare come fonte primaria materiali di scarto. Una volta ottenuto il metanolo, si può utilizzare come:
  1. In miscela con la benzina, a varie percentuali, su motori appositamente modificati.
  2. Può essere utilizzato per produrre biodiesel
  3. Può essere utilizzato per produrre corrente elettrica, in apposite celle a combustibile
  4. Può essere utilizzato, dopo opportune trasformazioni, come additivo per la benzina, in sostituzione del piombo tetraetile.

Svantaggio del metanolo, rispetto all’etanolo, è l’elevata tossicità per ingestione e inalazione. Nel caso d’ingestione, risulta mortale per l’uomo anche in piccole dosi. Dal punto di vista delle emissioni inquinanti allo scarico, invece, è del tutto simile all’etanolo e quindi migliore rispetto alla benzina.
Ora, il metanolo è poco utilizzato come carburante, è prodotto principalmente per produrre l’MTBE, da usare come additivo per la benzina. In ambito sportivo, il metanolo è utilizzato puro come carburante nei motori delle moto da speedway. Questi, infatti, sono dei monocilindrici 500 a 4 tempi, raffreddati ad aria, e grazie all’elevato potere antidetonante del metanolo possono avere rapporti di compressione che raggiunge il 18:1 (contro il 10-12:1 usato normalmente per la benzina), e grazie a questo arrivano a potenze nell’ordine dei 70 cavalli.

Biocarburanti da digestione anaerobica


1. Biogas


Il biogas è un gas ricavato da biomasse, composto in larga misura da metano, ma contenente anche altri gas in percentuali minori quali anidride carbonica, idrogeno, azoto…
Si può ricavare da qualunque sostanza organica tramite digestione anaerobica, in altre parole in assenza di ossigeno, con l’utilizzo di particolari flore batteriche. La biomassa, in pratica, è accumulata in appositi serbatoi, chiamati digestori, dove i batteri anaerobici la lavorano iniziando a produrre gas. Questo gas è aspirato e può essere utilizzato direttamente in turbine o motori a gas per realizzare elettricità, oppure può essere compresso e accumulato per essere poi venduto.
Grosso vantaggio della produzione di biogas è lo smaltimento dei rifiuti domestici, che possono essere trasformati in risorse contribuendo sia a creare gas che può poi essere utilizzato per creare energia, sia per creare fanghi (la parte solida che non è trasformata in gas) che possono essere utilizzati come ottimi fertilizzanti. Un altro vantaggio, anche per il biogas, è il bilancio nullo di CO2, perché quella prodotta durante la combustione va a compensare quella assorbita dalle piante durante la loro vita, e non è immessa in atmosfera CO2 di origine fossile.

Biocarburanti dalle alghe


Esiste una particolare specie di microalga che contiene fino al 50% di olio, con un’efficienza del 20-30% superiore rispetto alle colture di colza o girasole. Da studi recenti si è visto che sarebbe sufficiente il 4% di territorio americano per produrre tanto biodiesel da alghe da soddisfare l’attuale fabbisogno americano di petrolio, inoltre queste crescono molto bene in zone desertiche a forte irraggiamento solare, si possono quindi sfruttare terreni altrimenti non utilizzabili per altri generi di colture. In questo periodo però è una tecnologia immatura, ma sono in corso molti studi riguardo a questo genere di biomassa.



Devi sapere che ho creato questo sito web per passione e per amore della divulgazione. Se vuoi aiutarmi a mantenere e far crescere queste pagine, puoi fare anche tu una piccola donazione. Grazie di cuore