IL BIODIESEL
UN CARBURANTE DI ORIGINE VEGETALE IN GRADO DI SOSTITUIRE IL GASOLIO NEI MOTORI DEI VEICOLI E DI CONTRIBUIRE ALLA RIDUZIONE DELL’INQUINAMENTO DA GAS DI SCARICO NEI CENTRI URBANI

Perché utilizzare bioDiesel?

La sostituzione del gasolio con un carburante alternativo di origine vegetale ha molteplici vantaggi.

1. Il bioDiesel consente un risparmio nelle emissioni in atmosfera di anidride carbonica.
   Il bioDiesel è ottenuto dagli organismi vegetali, che sottraggono l’anidride carbonica dall’atmosfera attraverso la fotosintesi clorofilliana, per produrre nuova biomassa vegetale e, quindi, il bilancio netto dell’emissione di anidride carbonica nell’atmosfera è nullo. Diverso è il caso dei prodotti di origine fossile: il petrolio ha origine dalla decomposizione degli organismi vegetali vissuti in ere geologiche lontane, per cui il momento della fissazione dell’anidride carbonica nella biomassa vegetale e lontano dal momento dell’emissione in atmosfera nel corso della combustione dei prodotti petroliferi ed il bilancio netto non può essere considerato nullo.



2. I gas di scarico emessi in atmosfera hanno una qualità migliore di quella dei gas di combustione dei carburanti fossili.
   La combustione del bioDiesel produce dei gas di scarico con un contenuto inferiore di:
   monossido di carbonio: riduzione fino aI 40 %
   particolato: riduzione fino al 55 %
   idrocarburi incombusti: riduzione fino al 56 %
   


3. Il bioDiesel è una fonte rinnovabile di energia.
   Il bioDiesel è prodotto a partire dagli organismi vegetali e non è, pertanto, soggetto ad esaurimento. La quantità di petrolio disponibile è “finita”, poiché la sua formazione richiede dei tempi molto lunghi.



4. Il bioDiesel è una fonte diffusa di energia.
   Il bioDiesel è ottenuto da molti organismi vegetali, la cui diffusione interessa quasi tutta la Terra. Ne consegue che la produzione del biodiesel può avvenire nello stesso Paese che lo utilizza, aumentando l’autonomia energetica locale. L’approvvigionamento di petrolio subisce, invece, importanti oscillazioni in risposta agli eventi internazionali in termini, sia dì disponibilità, sia di prezzo al barile.

In Italia il bioDiesel può essere ottenuto dalle seguenti colture oleifere:
Brassica napus var. oleifera --> colza
Helianthus annuus --> girasole
Glycine max --> soia
Altre Brassicacee, in particolare nel Sud Italia

Cos'è il bioDiesel?

Il bioDiesel è prodotto, sottoponendo gli oli vegetali estratti dai semi delle colture oleifere ad una reazione chimica e presenta delle proprietà, che ne consentono l’utilizzo in sostituzione del gasolio.

1. Il bioDiesel ha un’intensità energetica simile a quella del gasolio.
   L’intensità energetica è generalmente espressa come “potere calorifico inferiore” (P.C.L). Il P.C.L del biodiesel è pari a 8.900 kcal/kg; il P.C.I. del gasolio è pari a 10.200 kcal/kg. Ne consegue che per sostituire 1 kg di gasolio, sono necessari 1,14 kg di bioDiesel.



2. Il bioDiesel è caratterizzato da una combustione migliore di quella del gasolio.
   Questa proprietà è solitamente espressa come “numero di cetano”, il cui valore è tanto più alto, quanto più vicina al comportamento ideale è la combustione del carburante. Il bioDiesel ha un numero di cetano in media di 56, il gasolio di 48.



3. bioDiesel è meno infiammabile del gasolio e, quindi, meno pericoloso nel corso delle operazioni di stoccaggio e di trasporto.
   L’infiammabilità è espressa come “flashpoint”, che si configura come la temperatura minima, a cui i vapori del carburante si accendono in presenza di una fiamma. Il biodiesel ha un valore di flashpoint media di 90 °C, il gasolio di 63 °C.



4. Il bioDiesel ha una viscosità simile a quella del gasolio.
   Gli oli vegetali sono a tutti gli effetti dei combustibili, ma non possono essere impiegati per l’autotrazione, poiché hanno una viscosità molto più alta rispetto a quella del gasolio e danneggiano, quindi, alcune componenti del motore, se questo non è stato predisposto. La trasformazione degli oli vegetati in biodiesel ha l’effetto dì ridurre la viscosità del prodotto finale, che diventa paragonabile a quella del gasolio. Il biodiesel ha una viscosità media di 4,5 mm2/s, il gasolio di 2,6 mm2/s, mentre gli oli vegetali di 40 mm2/s.

I cicli naturale ed antropico dell’anidride carbonica atmosferica. Il ciclo naturale prevede la fissazione in composti organici a livello della biomassa vegetale attraverso al fotosintesi clorofilliana e l’emissione attraverso la respirazione di tutti gli organismi viventi aerobici (piante, animali, microrganismi) e attraverso la combustione spontanea della biomassa vegetale (incendi). Il. ciclo antropico contribuisce soltanto all’emissione, della quale sono responsabili principalmente le attività industriali ed il trasporto.s

Come può essere impiegato il biodiesel?

Dal momento che il traffico veicolare è il principale responsaile dell’inquinamento atmosferico nei centri urbani, l’impiego più auspicabile per il biodiesel è la sostituzione del gasolio nell’autotrazione nei veicoli con motori a ciclo Diesel.

Le modalità di impiego del biodiesel per l’autotrazione attualmente sono le seguenti.

A. In miscela al 5 % con il gasolio.
B. In percentuali fino al 30 % con il gasolio, senza che siano necessari degli interventi sul motore.
C. In purezza, ossia al 100 %, predisponendo il motore per questo tipo di alimentazione

In questo scenario, i principali interventi a cui sottoporre il motore riguardano:

• la compatibilità dei materiali: con percentuali di biodiesel superiori al 20%, è consigliabile sostituire i materiali delle guarnizioni, generalmente costituiti da composti plastici (gomma naturale, gomma etilene-acetato, gomma etilene-propilene, isoprene, silicone), con altri inerti nei confronti del biodiesel (a titolo di esempio, rame, acciaio al carbonio, ottone, teflon, polietilene);



• gli iniettori: con percentuali di biodiesel superiori al 50 %, le incrostazioni carboniose, che si originano sugli iniettori, sono di maggiore entità e più resistenti di quelle riscontrate utilizzando il gasolio. Nei motori dotati di common rail non ci sono problemi allimpi~nto, se è aumentata leggermente (100 bar) la pressione di iniezione.

Come è prodotto il biodiesel?

La filiera produttiva del biodiesel a partire dai semi delle colture oleaginose di colza, girasole e sola è articolata nelle seguenti fasi.

1. Preparazione dei semi. Per migliorare l’estrazione della materia grassa, i semi sono sottoposti ad un riscaldamento e ad un condizionamento, condotti alla temperatura di 80-90 °C e ad un tenore di umidità del 7-10 %.



2. Estrazione degli oli grezzi. I semi sono sottoposti all’estrazione meccanica (mediante presse idrauliche o a vite) o chimica (con l’impiego di solventi).



3. Raffinazione degli oli grezzi. In questa fase sono rimosse le impurità (mudllagini, cere, resine, pigmenti) ed è ridotta l’acidità. Il prodotto ottenuto è definito olio raffinato, che è suscettibile alla successiva conversione chimica in biodiesel.



4. Reazione di trasformazione in biodiesel (detta “transesterificazione”). Sono disponibili tre soluzioni tecnologiche principali, che si differenziano soprattutto per la temperatura di esercizio: processo a temperatura ambiente (a 20 °C, a pressione atmosferica), a temperatura medio-alta (a 70°C a pressione atmosferica) ed ad alta temperatura (200 °C, alla pressione di 5OMPa).

La filiera produttiva fornisce anche alcuni sottoprodotti di elevato valore commerciale:

- pannello proteico: al termine dell’estrazione, i residui del seme, ricchi in proteine, trovano impiego nella preparazione di mangimi zootecnici;

- glicerina: dalla reazione chimica di sintesi del biodiesel si ottiene la glicerina, che, una volta purificata, è utilizzata nelle industrie farmaceutica e cosmetica.

La filiera complessiva per la produzione del biodiesel dalle colture di colza, girasole e soia è rappresentata di seguito.

Studio effettuato da C.E.T.A. Centro di Ecologia Teorica ed Applicata

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