Biodiesel: la guida al nuovo argomento per il Test TOLC
Sono anni ormai che si sente parlare del biodiesel e in generale della produzione di carburante sostenibile. Data l’importanza sempre maggiore che il tema della tutela dell’ambiente sta arrivando ad avere anche all’interno degli atenei ora sarà anche materiale di studio per il test d’ingresso. Per la precisione nelle prove TOLC-MED e TOLC-VET.
In sintesi che serve sapere sull’argomento è la chimica di questo prodotto naturale, la meccanica di produzione e le sue proprietà. Di seguito vedremo una breve guida al biodiesel per i ragazzi che si diplomeranno a giugno e intendono affrontare le prove d’ingresso a breve.
Che cos’è il biodiesel
Si tratta di una delle soluzioni pensate per ridurre l’utilizzo di combustibili derivati dal petrolio, da qui la sua denominazione. La materia prima da cui si parte per produrlo consiste principalmente in olio vegetale che può avere origine diverse, fra cui la colza e i semi di girasole o anche la soia. In altri casi si può produrre biocarburante anche da biomasse o grassi animali.
Alla vista il biodiesel si presenta come un liquido di colore ambrato e limpido, quasi trasparente. La consistenza è viscosa e non troppo diversa da quella del gasolio vero a cui assomiglia molto (salvo chiaramente l’odore). A differenza del derivato del petrolio inoltre il biocarburante ha una tossicità minima ed è biodegradabile.
Si può usare sia diluito all’interno del gasolio sia allo stato puro a seconda del veicolo che si ha a disposizione. Per sapere se nel carburante sia presente o meno una percentuale di questo prodotto naturale occorre controllare se sia presente la sigla BD. La dicitura BD20 per esempio significa che il 20% del gasolio è di origine biologica.
Sui motori diesel più datati è rischioso utilizzarlo in quanto rischierebbe di rovinare alcune componenti. La percentuale sicura per le auto di solito non supera il 7%. L’utilizzo più largo che trova in Italia è invece all’interno degli impianti di riscaldamento industriali. Al momento però non è ancora usato su larga scala come invece i combustibili fossili.
Come si produce
Per ottenere il biodiesel si ricorre a una reazione di transesterificazione, ossia di alterare la struttura di un estere per ottenerne un altro. Questo processo richiede l’ausilio di un reagente alcolico e un catalizzatore per facilitarla. Di solito si utilizzano l’etanolo o il metanolo, mentre la funzione catalizzante viene svolta dalla soda caustica.
La transesterificazione non produce solo biocarburante ma anche glicerolo. Non rimangono residui da smaltire perché anche questo secondo prodotto della reazione incontra diversi utilizzi in ambito industriale ma anche nel settore medico. Il glicerolo si utilizza anche come additivo alimentare e nelle bevande alcoliche.
Ci sono sistemi per produrre biodiesel anche a livello casalingo volendo grazie ad alcuni kit commercializzati. Di solito si usa come base l’olio di girasole per friggere le patatine, alcol etilico anidro al 99% e soda caustica. Le proporzioni prevedono circa 250 g di alcol e 7 di soda per ogni litro di olio vegetale usato.
Una volta mescolati gli ingredienti la soluzione ottenuta deve riposare in un contenitore metallico finché il glicerolo ottenuto non si sarà depositato sul fondo. Basta travasare la parte liquida e aggiungere acqua alla miscela. L’acqua poi si depositerà sul fondo perché più densa e immettendo aria si rimescolerà tutto per ripulire il liquido, un vero e proprio lavaggio.
Vantaggi e svantaggi nell’uso del biodiesel
Grazie alla sua origine rinnovabile prima di tutto presenta maggiore carbonio del gasolio e ha una percentuale maggiore di ossigeno che migliora la combustione. Di contro però il punto di infiammabilità del carburante biologico è maggiore della sua controparte. Un aspetto che rende più sicuri i motori in quanto meno soggetti al pericolo di esplosione, così come per le autobotti che lo trasportano.
L’impiego del biodiesel contiene le emissioni di anidride carbonica da parte dei motori dei veicoli di almeno metà. A bilanciare la CO2 rilasciata infatti c’è quella assorbita dalle piante coltivate per produrlo. Dato che non contiene zolfo inoltre azzera il rilascio di anidride solforosa come il diesel tradizionale. Inoltre usura di meno la marmitta catalitica del motore.
Il biocarburante contiene molti meno idrocarburi aromatici rispetto ai derivati del petrolio, dannosi per la salute se rilasciati nell’ambiente. Tuttavia durante la combustione produce ossido di azoto in grande quantità e c’è anche da considerare la biomassa necessaria. Le colture destinate alla sua industria non possono essere destinate a scopo alimentare.
Coltivare soia, colza o girasoli per ottenere la materia prima per il biodiesel non sottrae solo terreno all’agricoltura ma richiede anche altre risorse. Ad esempio serve acqua per irrigare i campi per non parlare dell’impiego di fertilizzanti e di macchinari per la mietitura e la raccolta delle piante.
Qualche dato per chiarire
- Se usato come combustibile negli impianti di riscaldamento le emissioni di gas scendono del 70%. Contando l’inquinamento prodotto nei mesi invernali si tratta di un dato importante.
- La quantità di monossido di carbonio (CO) prodotto è del 35% in meno se si usa il biocarburante. Si tratta d un inquinante primario che permane anche per mesi in atmosfera.
- Per ricavare un quantitativo pari a 1000 litri di biodiesel l’estensione di terreno necessaria è poco meno di un ettaro per girasoli e colza (10.000 metri quadri). Servirebbe quindi incrementare l’efficienza di produzione per ridurre il numero di campi che servirebbe a produrlo su larga scala.
- Gli idrocarburi incombusti (HC) rilasciati in atmosfera dal carburante biologico sono il 20% in meno rispetto al gasolio. Ridurre la presenza di queste sostanza è fondamentale in quanto molte sono classificate come agenti cancerogeni come il benzene. Lo stesso discorso si applica alle polveri sottili.
