Concetti Chiave
- I principali biocarburanti sono bioetanolo e biodiesel, entrambi ottenuti da diverse fonti di biomassa.
- Il bioetanolo è prodotto principalmente da colture come canna da zucchero e mais, con miscele come E10 ed E85 utilizzabili nei motori.
- Il biodiesel è ricavato da oli vegetali e grassi riciclati, con la miscela B20 utilizzabile nei motori diesel senza modifiche.
- I biocarburanti di seconda generazione, come quelli da alghe marine, offrono vantaggi significativi come un elevato assorbimento di CO2 e una crescita rapida.
- La produzione di biocombustibili può portare a una diminuzione delle colture alimentari e alla deforestazione, creando potenziali problemi ambientali ed economici.
I principali biocarburanti sono due: il bioetanolo e il biodiesel.
Produzione e utilizzo del bioetanolo
Il bioetanolo è un combustibile a base alcolica prodotto dalla fermentazione e dalla distillazione della biomassa. Le materie prime per la produzione di bioetanolo possono essere i residui di coltivazioni agricole, i residui forestali, le eccedenze agricole, i residui di lavorazioni agrarie e alimentari e le coltivazioni apposite. Le più diffuse sono la canna da zucchero, il mais, il grano. Sono ancora allo stato sperimentale altre colture come la bietola, il sorgo zuccherino, il topinambur. Molto promettenti sono le colture di erba elefantina, una pianta che ha scarse esigenze nutritive e cresce pure in zone semiaride. La miscela di bioetanolo più utilizzata è formata dal 10% di etanolo e dal 90% di benzina: detta E10, può essere regolarmente bruciata nel motore di qualunque automobile. La miscela formata dall'85% di etanolo e dal 15% di benzina, detta E85, è utilizzabile solamente nei motori predisposti.
Processo di produzione del bioetanolo
1. Viene raccolto il mais;
2. Il mais viene finemente macinato;
3. Viene poi separato dai suoi componenti zuccherini;
4. Gli zuccheri fermanti vengono distillati per produrre l’etanolo;
5. L’etanolo può essere utilizzato come biocombustibile;
6. Durante la combustione si forma CO2.
7. La CO2 è assorbita nel corso della crescita del mais, così il ciclo ricomincia.
Produzione e vantaggi del biodiesel
Il biodiesel può essere prodotto da oli vegetali e addirittura da grassi riciclati. Gli oli vegetali sono estratti principalmente da semi di mais, girasole, colza, soia, palma da olio. Il biodiesel è un combustibile sicuro e biodegradabile e può contribuire a diminuire l’inquinamento dell’aria. La miscela formata dal 20% di biodiesel e dall'80% di gasolio, detta B20, può essere usata normalmente nei motori diesel senza bisogno di modifiche.
Processo di produzione del biodiesel
Produzione del biodiesel dalla colza
1. I semi di colza, raccolti, sono introdotti in una pressa;
2. Una vite riscaldata estrae dai semi il 90-95% di olio;
3. L’olio, dopo essere stato filtrato, è raccolto in un recipiente;
4. Il residuo dei semi è usato come mangime, molto proteico, per gli animali;
5. L’olio è pompato in un altro contenitore;
6. All'olio sono aggiunte delle sostanze chimiche, come metanolo e clorato di potassio;
7. L’olio trattato viene lasciato riposare: le impurità che sedimentano sono eliminate;
8. Infine, un lavaggio con acqua lascia un biodiesel puro al 100%, pronto per essere usato.
Biocarburanti di seconda generazione
Si stanno studiando dei biocarburanti “di seconda generazione”, come il biodiesel prodotto dalle alghe marine. Le alghe sono coltivate in stagni o vasche, senza togliere spazio ai terreni agricoli. Le alghe presentano una serie di vantaggi: crescono molto più velocemente, assorbono una quantità sette volte maggiore di anidride carbonica e circa il 50% del loro peso è formato da olio. Il processo di estrazione è il seguente:
1. Dopo essersi sviluppate, le alghe vengono private di sostanze nutrienti per costringerle a produrre una maggior quantità d’olio;
2. Le alghe sono messe in una pressa che estrae l’olio;
3. Per mezzo di solventi si separare l’olio dagli zuccheri;
4. I solventi sono fatti evaporare;
5. L’olio è pronto per essere usato o per essere ancora raffinato.
- Per produrre biocombustibili in grande quantità è necessario destinare alla coltivazione di queste piante utilizzate enormi estensioni di terreno, a scapito delle altre colture. Questo può portare a una diminuzione della coltivazione delle colture alimentari e, quindi, a un aumento dei prezzi, soprattutto nei Paesi più poveri.
- Questa espansione sarà un incentivo per la deforestazione di vaste aree in Amazzonia, Borneo e Nuova Guinea. In Africa si sta espandendo la coltura della palma da olio col pericolo di distruzione degli ecosistemi di Costa d’Avorio e Uganda.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali materie prime per la produzione di bioetanolo?
- Qual è la miscela di bioetanolo più comune utilizzata nei motori?
- Come viene prodotto il biodiesel dai semi di colza?
- Quali sono i vantaggi delle alghe nella produzione di biocarburanti di seconda generazione?
- Quali sono i potenziali rischi legati all'espansione della produzione di biocarburanti?
Le principali materie prime per il bioetanolo includono residui di coltivazioni agricole, residui forestali, eccedenze agricole e coltivazioni come canna da zucchero, mais e grano.
La miscela più comune è l'E10, composta dal 10% di etanolo e dal 90% di benzina, utilizzabile in qualsiasi automobile.
Il biodiesel è prodotto estraendo l'olio dai semi di colza tramite una pressa, filtrando l'olio e trattandolo con sostanze chimiche per ottenere un biodiesel puro al 100%.
Le alghe crescono rapidamente, assorbono sette volte più CO2 e contengono circa il 50% del loro peso in olio, rendendole una risorsa promettente per i biocarburanti.
L'espansione della produzione di biocarburanti può portare a una diminuzione delle coltivazioni alimentari, aumento dei prezzi e deforestazione in aree critiche come l'Amazzonia e il Borneo.