sabato 1 dicembre 2007

Biodiesel

Oggi avevo voglia di trattare un argomento di cui da qualche anno in ambito chimico si parla con insistenza, e di recente si è imposto all’attenzione di tutti: il biodiesel Il biodiesel è un carburante ottenuto da fonti rinnovabili quali oli vegetali e grassi animali, analogo al gasolio derivato dal petrolio. Contrariamente a quanto si crede comunemente, il biodiesel non è un olio vegetale puro e semplice, bensì il risultato di un processo chimico (transesterificazione con alcol metilico) a partire da questi o altri componenti biologici. Il processo produttivo più diffuso impiega metanolo per produrre esteri metilici, tuttavia anche l'etanolo può essere usato, ottenendo così un biodiesel composto da esteri etilici. Come sottoprodotto del processo di transesterificazione, si ottiene il glicerolo.

Le specifiche internazionali standard per il biodiesel sono fissate nella norma ISO 14214 e fissano alcuni punti importanti nei processi di produzione del biodiesel:

  • completezza della reazione
  • rimozione del glicerolo
  • rimozione del catalizzatore
  • rimozione degli alcoli
  • assenza di acidi grassi liberi

La conformità a queste caratteristiche viene generalmente verificata tramite gascromatografia.

Il carburante ottenuto secondo questi standard qualitativi risulta molto poco tossico; la dose letale LD50 è maggiore di 50 ml/kg, ben dieci volte superiore a quella del sale da cucina.

Il biodiesel può essere mescolato con il gasolio in ogni proporzione ed impiegato nei moderni motori diesel, anche se alcuni autoveicoli possono subire una degradazione di tubi e giunti in gomma per via del maggior potere solvente del biodiesel rispetto al gasolio tradizionale. La gomma sciolta dal biodiesel può poi formare depositi o intasare le linee dell'alimentazione del veicolo. L'adozione di gomme più resistenti nei veicoli di recente fabbricazione (dal 1992 in poi) dovrebbe aver risolto questo inconveniente, senza contare che il maggior potere solvente del biodiesel aiuta a mantenere pulito il motore sciogliendo residui eventualmente presenti.

Il biodiesel, rispetto al gasolio, non è esplosivo, con un flash point posto a 150 °C per il biodiesel rispetto ai 64 °C del gasolio. Contrariamente al gasolio, è biodegradabile e non tossico, e riduce significativamente le emissioni tossiche quando viene bruciato come carburante.

Dal punto di vista ambientale, il biodiesel presenta alcune differenze rispetto al gasolio:

  • il biodiesel, rispetto al gasolio, riduce le emissioni nette di ossido di carbonio (CO) del 50% circa e di anidride carbonica del 78,45% perché il carbonio delle sue emissioni è quello che era già presente nell'atmosfera e che la pianta ha fissato durante la sua crescita e non, come nel caso del gasolio, carbonio che era rimasto intrappolato in tempi remoti nella crosta terrestre.
  • il biodiesel praticamente non contiene idrocarburi aromatici; le emissioni di idrocarburi aromatici polinucleati (benzopireni) sono ridotti fino ad un massimo del 71%.
  • il biodiesel non ha emissioni di diossido di zolfo (SO2), dato che non contiene zolfo.
  • il biodiesel riduce l'emissione di polveri sottili fino ad un massimo del 65%.
  • il biodiesel produce più emissioni di ossidi di azoto (NOx) del gasolio; inconveniente che può essere contenuto riprogettando i motori diesel e dotando gli scarichi di appositi catalizzatori.

In alcuni stati e regioni dove è stato valutato il passaggio integrale ai biocombustibili si è giunti alla conclusione che tale soluzione avrebbe richiesto enormi estensioni di territorio se si fossero scelte le coltivazioni tradizionali. Considerando solo queste ultime ed analizzando il quantitativo di biodiesel che può essere prodotto per unità di terreno coltivato, è emerso che gli Stati Uniti, nazione con una richiesta energetica pro capite tra le più elevate, non possiede abbastanza territorio coltivabile per rifornire i veicoli della propria popolazione. Ed è proprio in questi termini che sorge il problema più grande: è probabile che per alimentarle a biodiesel sia necessario coltivare una buona parte di ettari terreno a piante che alimenteranno i motori delle auto.

Un tale uso delle risorse agricole comporterà la presumibile uscita dal mercato alimentare di una parte enorme della popolazione mondiale e la salita dei prezzi dei terreni coltivabili, nonché delle derrate alimentari. E’ sicuramente più redditizia la coltivazione di lande di terra per produrre “materie prime” per biodisel, piuttosto che grano o altri prodotti agricoli: già da qualche settimana si vocifera proprio di un aumento dei prezzi dei beni di prima necessità (pasta e pane su tutti) in quei paesi in cui si è fatto un passo decisivo verso la produzione di Biodiesel. Accadrà dunque che i paesi più sviluppati riusciranno in qualche modo ad attutire l’aumento dei costi di tutti quei beni di cui si parlava pocanzi, mentre quelli del terzo mondo finiranno con l’affamarsi ancora di più..

Qui sorge il dilemma: salvare il pianeta affamando ancora di più la parte di esso che vive di stenti, oppure lasciarlo morire provando a salvare coloro i quali chiedono un pezzo di pane?

6 commenti:

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  2. Bellissimo post, anche questo fonte da cui partire per altri approfondimenti su questioni correlate. La questione del Biodisel oltre ad appartenere al dominio delle scienze energetiche (dell'ingeneria energetica e chimica) entra nella sfera di interesse di altre materie ("sociali" e "territoriali")perchè si allaccia ad altre questioni:
    La prima (credo quella dove si gioca la partita) è quella relativa al consumo di suolo (materia urbanistica quindi) legata a sua volta al tema della rendita/speculazione fondiaria e a quello della sostenibilità ambientale.
    Non voglio dilungarmi sui dati che oggi attestano quanto e come la manacanza di una azione controffensiva verso la spaculazione fondiaria abbia irrimediabilmente distrutto suolo agricolo (sia esso andato "in fumo" che "in cemento"), ma credetemi...questi dati sono scorraggianti. Il post di Riccardo ricorda che la produzione di Biodisel richiede molto, moltissimo suolo; io ricordo che oggi di suolo se ne consuma assai, "assaissimo". Ma c'è di più: non tutti ricordano che il suolo, oltre ad essere importante per la vita tanto quanto l'acqua, è una risorsa non rinnovabile e, tra quelle naturali, la più fragile e vulnerabile. Quanto ci vuole a costruire una villetta (UNA SOLA!)in campagna? Pochi mesi. Ma in pochi mesi, per ottenere pochi metri quadrati di superfice utile (? ...), abbiamo distrutto qualcosa che la natura aveva costruito in migliaia (anche milioni) di anni. Quindi il Biodisel è sì una fonte di energia pulita e rinnovabile, ma per essere prodotto necessita di una risorsa non rinnovabile che oggi viene utilizzata sempre più e la cui disponibilità, ai ritmi di consumo attuali, non sembra essere garanita per molto.
    L'altra questione è quella della "cogenerazione". Anche di questo tema spero che ne parli Riccardo.Io qui mi limito a dire, concludendo, che oggi, alla luce degli importanti risultati raggiunti nel campo della ricerca e della tecnologia energetica, puntare unicamente su una sola fonte di energia (anche rinnovabile e pulita) non solo è stupido, ma può essere estremamente dannoso. L'utilizzo esclusivo dei carbon fossili e degli idrocarburi cosa c'ha dato? Crisi economiche, guerre, fame e un pianeta avvelenato.

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  3. Ho letto con estremo interesse e curiosità ma su una cosa non sono d'accordo: sul fatto che il biodisel e il "bisogno di energia" potrebbero affamare il pianeta.

    Uno dei più grandi economisti contemporanei - il premio nobel indiano Amartya Sen - ha scritto un articolo sulla carestie nei paesi del terzo mondo e ha dimostrato che la gente non muore di fame perchè il cibo costa troppo. Muore perchè non guadagna abbastanza per vivere.

    Milioni di quintali di ortaggi e di prodotti vegetali vengono macerati ogni giorno, non solo in Italia, ma anche nei paesi del sud-est asiatico e dell'Africa. Non credo che la diffusione del biodisel e la destinazione dei terreni a questa materia prima potrebbe peggiorare la situazione di questi diseredati. Anzi, una forma di energia a basso costo potrebbe aiutarli a migliorare il loro tenore di vita.

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  4. E poi ad Angelo vorrei dire una cosa:

    hai perfettamente ragione quando parli del suolo e della speculazione fondiaria. la colpa è della nostra società. In altre realtà urbane (Inghilterra, Irlanda, Stati Uniti) costruiscono villette in legno e non in cemento armato.

    Forse sono leggermente più costose ma vi posso assicurare che sono comodissime e che il loro impatto ambientale è decisamente minore. Se non altro sono più facili da ristrutturare. Dovremmo riflettere su questo problema...

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  5. Sto per laurearmi in tecniche della prevenzione nell'ambiente e nel luogo di lavoro, la mia tesi è incentrata sulla sostenibilità del biodiesel. é importante sottolinare il fatto che quella del biodiesel non può essere la soluzione definitiva, si pongono infatti in italia notevoli problemi economici, sociali e rurali... spero però che possa essere una buona fase di transizione, in attesa di una conversione da energia fossile ad elettrica (che secondo me è il vero motore del mondo)... a tal proposito, per gli scettici che non credono nell'auto elettrica consiglio di andare a vedere il sito www.teslamotors.com per vedere un gioiellino niente male!!!!

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  6. ho letto per caso che veleno sta presentando la tesi di laurea sulla sostenibilità del biodiesel, io sarei interessato..proprio perché avrei in progetto di realizzare un'attività in tal senso ma non in Italia perche' nen nostro paese non crede nessuno in questa bio energia. ciao a tutti.

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"Il fatto che un'opinione sia ampiamente condivisa, non è affatto una prova che non sia completamente assurda. Anzi, considerata la stupidità della maggioranza degli uomini, è più probabile che un'opinione diffusa sia cretina anziché sensata". Bertrand Russell.