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Sintesi Rifiuti e Biodiesel tesina
Questa tesina maturità descrive i rifiuti e biodiesel. Gli argomenti trattati nella tesina sono i seguenti: in italiano Le città invisibili di Calvino, in Matematica la statistica (tabelle e frequenze), in organica la reazione e il meccanismo biodiesel, in Analisi l'analisi gascromatografica, in Laboratorio di organica i passaggi principali della preparazione biodiesel.
Collegamenti
Rifiuti e Biodiesel tesina
Italiano - Le città invisibili di Calvino.
Matematica - La statistica (tabelle e frequenze).
Organica - La reazione e il meccanismo biodiesel.
Analisi - L'analisi gascromatografica.
Laboratorio di organica - I passaggi principali della preparazione biodiesel.
Paesi che hanno uno smaltimento in discarica vicino allo zero
(Germania, Paesi Bassi, Austria, Belgio, Svezia e Danimarca), a
Paesi, come la Grecia, che arriva all’82% dei rifiuti trattati. La
percentuale media di smaltimento in discarica per l’UE è pari,
nel 2010, al 30%; l’Italia è sopra tale valore con uno
smaltimento in discarica del 49%. Rispetto agli altri Paesi
dell’UE, l’Italia è tra quelli che inviano in discarica i più alti
quantitativi di rifiuti urbani trattati. l’Italia è il leader europeo
nell’industria del riciclo, in particolare per il riciclo dei metalli
ferrosi, plastica, tessili. Anche sul totale dei rifiuti, escludendo
solo quelli minerali e vegetali, la Penisola con 37 milioni di
tonnellate avviate a recupero, è il secondo paese europeo per
valore assoluto di recupero, appena dietro la Germania e ben
sopra a paesi come la Francia o la Gran Bretagna. Nel settore
della gestione dei rifiuti urbani, è invece in affanno e ciò
conferma la debolezza delle politiche pubbliche: nel riciclaggio
le percentuali sono 20% per l’Italia e 45% per la Germania; nel
compostaggio e digestione anaerobica 13% per l’Italia e 17,2%
per la Germania; incenerimento 18% per l’Italia e 38% per la
Germania, trattamento in discarica 49% per l’Italia contro
l’0,5% della Germania;
IL PROBLEMA ECOMAFIE
Costi che lievitano. Politiche che non solo sono
ambientalmente, ma anche economicamente, insostenbili. Il
Rapporto ricorda ad esempio come la Lombardia, con una
raccolta differenziata al 47,4%, ha un costo di gestione dei
rifiuti urbani per abitante (di 124,5 euro all'anno e un costo al
chilogrammo di 24,65 centesimi di euro), mentre la Sicilia, con
una differenziata del 7,3%, ha un costo più elevato per abitante
(di 150,77 euro e al chilogrammo di 29,83 centesimi di euro.)
Le multe di Bruxelles. È chiaro che i costi minori sono
associati a gestioni più efficienti, infatti, oltre agli introiti
prodotti dal conferimento dei materiali delle raccolte
differenziate, si ha anche la riduzione dei costi di smaltimento
in discarica. Non riciclare, inoltre, non comporta soltanto costi
ambientali, perdite di competitività e maggiori costi gestionali,
ma anche il rischio di condanne pecuniarie a carico degli Stati
membri dell'Unione europea per mancato adeguamento alla
normativa discariche e l'Italia detiene purtroppo il triste
primate nel numero di procedure d’infrazione avviate.
Legambiente presenta ecomafia 2013, Nomi e
numeri dell’illegalità ambientale
Quella delle Ecomafie – ha dichiarato il presidente di
Legambiente Vittorio Cogliati Dezza - è l’unica economia che
continua a proliferare anche in un contesto di crisi
generale. Che continua a costruire case abusive quasi allo
stesso ritmo di sempre mentre il mercato immobiliare legale
tracolla. Con imprese illegali che vedono crescere fatturati ed
export, quando quelle che rispettano le leggi sono costrette a
chiudere i battenti. Un’economia che si regge sull’intreccio tra
imprenditori senza scrupoli, politici conniventi, funzionari
pubblici infedeli, professionisti senza etica e veri boss, e che
opera attraverso il dumping ambientale, la falsificazione di
fatture e bilanci, l’evasione fiscale e il riciclaggio, la corruzione,
il voto di scambio e la spartizione degli appalti. Semplicemente
perché conviene e, tutto sommato, si corrono pochi rischi. Le
pene per i reati ambientali, infatti, continuano ad essere quasi
esclusivamente di tipo contravvenzionale e l’abbattimento
degli edifici continua ad essere una eventualità remota. Anzi,
agli ultimi 18 tentativi di riaprire i termini del condono edilizio si
è anche aggiunta la sciagurata idea di sottrarre alle procure il
potere di demolire le costruzioni abusive”.
“Reati ambientali e corruzione sono strettamente connessi -
continua il presidente di Legambiente VITTORIO COGLIATI
DEZZA - e all'inizio di quest'anno sembrava possibile uno scatto
politico inavanti per affrontarli finalmente con strumenti
adeguati. Il disegno di legge sui reati ambientali approvato alla
Camera e la gestazione in Parlamento di un disegno di legge
sulla corruzione sono iter necessari e a nostro avviso non più
rinviabili. Invece, ancora una volta, sono bloccati. La
commissione parlamentare d'inchiesta sul ciclo dei rifiuti non è
ancora operativa. E gli inquinatori festeggiano. Perché senza
l'approvazione della legge che inserisce i reati ambientali nel
codice penale, che seppure troppo limitata e imperfetta
rappresenterebbe un chiaro indirizzo e magari anche un punto
di non ritorno nella lotta alle ecomafie, sarà difficile istituire
inchieste e colpire gli ecocriminali che nonostante i danni
pesantissimi inferti alla comunità e all'ambiente continueranno
a farla franca".
Ma la criminalità ambientale, oltre a coltivare i soliti interessi,
sa anche cogliere tutte le nuove opportunità offerte
dall’economia: l’Ufficio centrale antifrode dell’Agenzia delle
dogane segnala che i quantitativi di materiali sequestrati nei
nostri porti nel corso del 2012 sono raddoppiati rispetto al
2011, passando da 7.000 a circa 14.000 tonnellate grazie
soprattutto ai cosiddetti cascami, cioè materiali che dovrebbero
essere destinati ad alimentare l’economia legale del riciclo, che
invece finiscono in Corea del Sud (è il caso dei cascami di
gomma), Cina e Hong Kong (cascami e avanzi di materie
plastiche, destinati al riciclo o alla combustione), Indonesia e di
nuovo Cina per carta e cartone, Turchia e India, per quelli di
metalli, in particolare ferro e acciaio.
Questi flussi garantiscono enormi guadagni ai trafficanti (coi
proventi della vendita all’estero e il mancato costo dei
trattamenti necessari per renderli effettivamente riciclabili) e
un doppio danno per l’economia legale, perché si pagano
contributi ecologici per attività di trattamento e di riciclo che
non vengono effettuate e vengono penalizzate le imprese che
operano nella legalità, costrette a chiudere per la mancanza di
materiali. Come confermato dalle inchieste svolte in Sicilia sul
“finto riciclo”, che hanno smascherato le nuove strategie
criminali su questo fronte.
IL BIODIESEL fonte rinnovabile
Il Biodiesel è un combustibile alternativo per motori diesel
che sta guadagnando attenzione negli Stati Uniti dopo
aver raggiunto un notevole livello di successo in Europa. I
suoi vantaggi principali sono che è uno dei combustibili
rinnovabili attualmente disponibili è anche atossico e
biodegradabile. si può anche essere utilizzato
direttamente nella maggior parte dei motori diesel senza
la necessità di ampie modifiche al motore.
Il biodisel sicuramente rispetta l’ambiente in quanto:
E’ una fonte di energia rinnovabile:
– Ha un bassissimo contenuto in zolfo ( < 0,001%);
– Riduce le emissioni di polveri fino al 50%;
– Ha un altissimo punto di infiammabilità ( > 100 °C) per
– cui non è classificato tra i materiali pericolosi;
E’ biodegradabile al 100% e in caso di dispersione
– accidentale non inquina terreni e acqua;
Ha un ciclo chiuso di CO2, la sua combustione nel motore
– produce una emissione di CO2 in quantità uguale a quella
che le piante assorbono.
I vantaggi della produzione di biodiesel dal riciclo dell’olio
esausto sono tanti in quanto non vengono utilizzati oli
destinati prevalentemente per l’alimentazione umana
(soia, colza, girasole), ma oli di frittura provenienti dalla
ristorazione. L’utilizzo di questa materia prima consente
quindi la produzione di biodisel con sostenibilità totale.
IL BIODIESEL
Il biodiesel è un biocombustibile, cioè un combustibile 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, come ad esempio l'olio
di colza, bensì il risultato di un processo chimico
(transesterificazione di oli vegetali con alcol etilico o metilico) a
partire da questi o altri componenti biologici.Chimicamente il
biodiesel è un combustibile composto da una miscela di esteri
metilici di acidi grassi a lunga catena.
Il processo produttivo più diffuso impiega metanolo per
produrre esteri metilici; tuttavia può essere usato anche
l'etanolo, ottenendo così un biodiesel composto da esteri etilici.
Come sottoprodotto, dal processo di transesterificazione si
ottiene il glicerolo.L'unico modo di portare l'olio vegetale a
valori di viscosità paragonabili al gasolio è una reazione di
transesterificazione (ossia di trasformazione di un estere in un
altro estere) che spezzi le molecole dei trigliceridi componenti
l'olio in catene più piccole e quindi più fluide: la molecola base
del trigliceride originario, costituita da una molecola di glicerina
e da tre molecole di acido grasso viene trasformata attraverso
la transesterificazione (una molecola trigliceride "olio" + tre
molecole metanolo) in 3 molecole metilestere + 1 molecola
glicerina. Tale processo è utilizzato industrialmente per la
produzione di biodiesel, il cui nome tecnico è EMV (estere
metilico vegetale).
METODI DI PRODUZIONE
La maggior parte del biodiesel si ottiene per
CATALISI BASICA:
transesterificazione catalizzata da basi di oli vegetali. La
reazione avviene a basse temperature (80 °C c.a.) e basse
pressioni (5 atm c.a.), raggiunge conversioni elevate con
minime reazioni collaterali e tempo di reazione. Un grasso o un
olio vengono fatti reagire con alcool
( metanolo o etanolo) in presenza di un catalizzatore per
produrre glicerina e esteri metilici (FAME o biodiesel). l
metanolo viene usato in eccesso per favorire una veloce e
completa conversione. Successivamente viene recuperato.
Come catalizzatore si usa sodio idrossido o metossido, ma sono
usati anche catalizzatori basici eterogenei (ZnO/Al 2O3
idrotalciti ecc.). La reazione reale non è mai stechiometrica e
tende a un suo equilibrio che obbliga a usare un eccesso di
catalisi basica
reagenti per ottenere una reazione completa. La
avviene quando c'è un trasferimento di ioni H+ dal substrato al
catalizzatore (basico).
TRATTAMENTO OLIO DI FRITTURA: Prima della trans-
esterificazione , gli oli vanno pretrattati.
Disidratazione: la presenza di acqua nell’olio influenza
• negativamente la trans- esterificazione sia basica che
acida.
De-acidificazione: la rimozione degli acidi grassi liberi è
• essenziale, specialmente quando si utilizzano catalizzatori
alcalini, poiché gli acidi grassi liberi formano saponi.
REAZIONE DI TRANMETILAZIONE A RICADERE: il biodiesel
viene prima riscaldato e poi gli viene aggiunto il metossido
(idrossido di sodio e metanolo miscelati). Si fa reagire il
metossido con l’olio fritto preriscaldato a 50°C e si mescola il
tutto per circa un’ora controllando la temperatura.
SEPARAZIONE FASE GLICERICA E LAVAGGIO: Alla fine della
reazione si è versata tutta la miscela in un imbuto separatore.
Dopo un po’ si è potuto notare la sedimentazione della glicerina
più densa e scura mentre la
fase superiore più chiara e fluida conteneva il biodiesel. Per far
avvenire la separazione completa si è lasciato riposare il tutto
per 24 ore e successivamente si è separata la glicerina dal
biodiesel. Per eliminare i saponi che si formano in seguito alla
reazione indesiderata tra acidi grassi liberi e KOH è necessario
lavare con acqua il biodisel ottenuto, cercando di non agitare
vigorosamente per evitare la formazione di emulsioni.
SMALTIMENTO OLI
Il problema dello sversamento dell’olio vegetale esausto
nelle fogne è piuttosto serio. La principale criticità di
questo fenomeno consiste, infatti, nell’immissione dell’olio
nella rete fognaria con il conseguente impatto negativo
sulle condotte e sugli impianti di depurazione. Inoltrel’olio
esausto disperso nel sottosuolo deposita un film
sottilissimo nel terreno, impedendo l’assunzione delle
sostanze nutritive da parte delle piante, mentre se
raggiunge la falda acquifera può compromettere la
potabilità dell'acqua, anche in pozzi molto profondi.
Padelle, friggitrici e fondi dei vasetti e delle scatolette
sottolio: sono queste le principali fonti attraverso le quali