Ambiente & consumi

IL BIODIESEL

di Pino Sartori

ll biodiesel è un carburante liquido a base di materie prime rigenerabili, come ad esempio oli vegetali o grassi animali.

Ecologia del biodisel - Questo carburante permette di ridurre le emissioni inquinanti nell'atmosfera e la particolare qualità della mancanza di zolfo offre la possibilità di pianificare la graduale eliminazione di questa sostanza dalle cause della formazione di piogge acide diffondendo l'utilizzo di questo propellente. Inoltre l'assenza di ossido di zolfo permette una maggiore efficienza della marmitte catalitiche, ottenendo una sensibile riduzione dell'emissione di idrocarburi incombusti(HC). Alcuni test sul particolato emesso dai motori diesel alimentati a biodiesel, documentano che la mutagenicità diminuisce del 50% rispetto al gasolio; questo comportamento è stato spiegato con la mancanza di composti aromatici e di idrocarburi policiclici aromatici (IPA). Altri test confermano che anche le miscela gasolio-biodiesel diminuisce il livello degli IPA ritenuti più pericolosi, come ad esempio il naftalene, fluorene e benzopirene. Nel biodiesel non sono presenti metalli nocivi come il piombo, il cadmio, il vanadio ed altri metalli.

Il biodiesel è prontamente biodegradabile nelle acque superficiali e questa caratteristica lo rende desiderabile per vari utilizzi: ad esempio l'impiego di motori diesel in aree protette e ovunque (come in laguna di Venezia o in fiumi molto delicati come il Sile) sussista il pericolo di perdite di combustibile. Ricerche svolte dall'Università di Idaho (USA), evidenziano un comportamento molto simile a quello del destrosio: in soluzione acquosa dopo due giorni gli acidi grassi non sono più rivelabili, mentre dopo 28 giorni risulta trasformata in CO2 una quantità variabile tra l'85 e l'89% del prodotto iniziale (contro il 18% del gasolio). Peraltro, il biodiesel in miscela con il gasolio minerale aumenta le caratteristiche di biodegradabilità in misura più che proporzionale alla sua concentrazione nel gasolio.

Emissioni L'utilizzo del biodiesel nei motori riduce: gli idrocarburi incombusti (HC), l'ossido di carbonio (CO) e la fumosità. Le emissioni di ossidi si azoto (NOx) e di particolato (PM) si comportano diversamente in dipendenza dal tipo di motore e dal tipo di test effettuato. Molto frequentemente, comunque, le emissioni di PM sono nettamente inferiori per il biodiesel. Le emissioni di ossidi di zolfo (SOx), invece sono sempre praticamente nulle come si è già detto. Un altro aspetto importante dal punto di vista ecologico è la quantità di anidride carbonica (CO2)che il biodiesel rilascia durante la combustione, che è esattamente quella assorbita dalle piante durante la loro crescita, ciò offre la possibilità di contribuire con l'uso di questa tecnologia l'accumulo di anidride carbonica, causa dell'effetto serra.

I valori delle emissioni di un motore alimentato a biodiesel si riducono rispetto ad uno funzionante a diesel tradizionale dei valori indicati nella seguente tabella:

SOx 99,99%
CO 5-10%
HC 20-40%
Polveri 40-50%
C02 100% (il ciclo è in pareggio)
NOx =<10% (dipende dal motore)

L'impiego di biodiesel nel motore non comporta un calo di prestazioni rispetto a quelle fornite dal carburante diesel tradizionale.

Produzione - Per produrre il biodiesel vengono scomposte le molecole dei trigliceridi a catena lunga degli oli vegetali e dei grassi animali, attraverso di metanolo e di un catalizzatore alcalino, ottenendo una miscela di esteri metilici degli acidi grassi e glicerina grezza. Questa reazione chimica (transesterificazione) è conosciuta da molto tempo: già durante seconda la guerra mondiale si produceva carburate dall'olio di colza. Tuttavia solo in tempi recenti si è potuto migliorare notevolmente il processo di trasformazione chimica. I sottoprodotti (glicerina e i residui cellulosici impiegabili come ammendanti dei suoli) sono assolutamente riutilizzabili e commerciabili. Altre sostanze ausiliarie residue, compresa l'acqua di produzione, vengono re-immesse nel ciclo.

Gli oli vegetali sono in particolarmente indicati per la trasformazione in biodisel e sono trasformati in gran quantità in tutto il mondo in numerosi impianti per il biodiesel. Si è stimato che nel 1999 erano in esercizio in tutto il mondo circa 90 impianti biodiesel, che hanno prodotto circa 1,3 miliardi di litri.

Il biodiesel può essere praticamente ricavato da tutti i grassi vegetali: dall'olio di colza, dall'olio di girasole e di soia, dall'olio di palma e da quelle frazioni dell'olio di oliva con scarso o nullo pregio alimentare; sono impiegabili perfino oli ricavati da suffruttrici di specie esotiche. In pratica tutti gli oli e i grassi vegetali, siano essi materie prime o di scarto (ad esempio olio e grasso alimentare dì rifiuto), e tutti i grassi animali sono adatti alla produzione di biodiesel.

Una tonnellata di biodiesel in media si ottiene dalla spremitura e lavorazione di 2,5 tonnellate di semi ricavati dalla coltivazione di una superficie di un ettaro di colza, girasole o soia. Come sottoprodotto della macinazione della colza, si ottengono circa 1t di mangime ad alto valore proteico, mentre dall'esterificazione dell'olio, 100 kg di glicerina e circa 30 kg di concime potassico.

- Il biodiesel può essere ottenuto con varia resa anche da grassi animali od oli alimentari di rifiuto, da 1 t di questi si ricava quasi 1 t di carburante utile, a seconda della quantità di scorie presenti nella materia prima seconda.

La reperibilità di questa materia prima è legata alle abitudini alimentari che variano notevolmente da paese a paese, ad esempio nel 1999 la quantità di grassi consumati per abitante nei Paesi Bassi è stata di 88 kg, in Germania di 42 kg e in Brasile di appena 22 kg. La maggior quota di grasso alimentare di rifiuto deriva da fritture, per lo più di ristoranti e alberghi. Questi vengono per la maggior parte già raccolti e riutilizzati dalle fabbriche di mangimi. Le quantità dì grassi e oli di rifiuto domestico rimangono invece inutilizzate e vengono solitamente scaricate nelle fognature. Ne consegue un aggravio di efficienza e di capacità depurative degli impianti di depurazione oltre che l'inquinamento dei sistemi idrici di scarico la' dove non esiste depurazione. Gli esperti suppongono che in Europa si potrebbero ottenere mediamente ca. 5 kg di grasso od olio alimentare di rifiuto per abitante l'anno a seconda del grado di sensibilizzazione verso

Usi del biodisel - E' il sostituto naturale del gasolio minerale, trova quindi le sue applicazioni principali come combustibile negli impianti di riscaldamento o come carburante nei motori diesel; può far parte di alcune tipologie di oli lubrificanti e/o come additivo per gasoli e keroseni. Il suo utilizzo come additivo riduce l'usura del motore e dei sistemi di iniezione. Specifici test (HFRR), mettono infatti in evidenza come

ilt>€/l) che è stata introdotta nel 1993 (Decreto Legge n. 331 del 30 agosto 1993, Legge n. 427 del 29/10/1993, DM 31/12/1993), e più volte reiterata e alla normativa seguente (in particolare il Decreto Legislativo n. 504 del 26/10/95 e il DM 219 del 22/05/1998). Recentemente si è provveduto a modificare il contingente annuo che beneficia della esenzione, che è stato incrementato da 125.000 a 300.000 t/anno dall'art. 21 della Legge n. 388 del 23/1

Vantaggi - Questo carburante ha un bassissimo contenuto di zolfo (< 0,001%) dunque non contribuisce al fenomeno delle piogge acide; riduce le emissioni di polveri fino al 50%, ed è compatibile con il catalizzatore. Non contiene benzolo o altri componenti cancerogeni. Avendo un alto punto di infiammabilità (>1100 C°), non è classificato come materiale pericoloso - dunque è facile e sicuro da manipolare. E' altamente biodegradabile (99,6% dopo 21 giorni) e in caso di dispersione accidentale non inquina né suoli né acque. ha un alto potere lubrificante e diminuisce l'usura del motore. Ha un ciclo chiuso di C02. La sua combustione nel motore produce un'emissione di C02 in quantità uguale a quella che le piante assorbono dall'aria nel loro processo di crescita. Le molecole del biodiesel hanno catene molto più brevi rispetto al gasolio tradizionale, ciò incide positivamente sul processo di combustione; molti esperti di motori pertanto considerano il biodiesel un ottimo carburante per motori ad autoaccensione. Per questa ragione anche la maggior parte dei produttori di veicoli (autovetture, autocarri, compresi i produttori di motori diesel) hanno concesso il permesso di impiegare il biodiesel nei loro prodotti. La norma DIN 51606S regola i requisiti di qualità del biodiesel, stabilendo i limiti dei residui presenti nel carburante come ad. es. acqua o glicerina, in tal modo le disposizioni per i produttori di veicoli sono soddisfatte. Il biodiesel si può miscelare con il diesel tradizionale in qualsiasi percentuale migliorandone le prestazioni; in inverno, come per il diesel tradizionale, viene arricchito con additivi, per cui il regime di guida con temperature sotto zero è pertanto nella prassi assolutamente uguale; inoltre si conserva senza problemi per un periodo di almeno 12 mesi. Nei bruciatori per riscaldamento la fiamma risulta essere più pulita ed evita la formazione di incrostazioni sulle superfici lambite dalla fiamma, mantenendo gli scambiatori più puliti ed assicurando un migliore scambio termico. Nell'autotrazione i moderni gasoli desolforati non presentano le corrette caratteristiche di lubrificazione che sono importanti per la pompa e gli iniettori. Per ripristinare quindi un valore di lubrificazione adeguato si possono aggiungere o additivi chimici oppure il biodiesel che, già con un 5% fa rientrare in specifica un gasolio desolforato. Il biodiesel è una fonte di carbonio rinnovabile (repetita juvant), derivata da piante o animali, e come tale l'anidride carbonica emessa dalla combustione è la stessa fissata da quella ambientale. Quindi dal punto di vista ecologico il bilancio della CO2 allo scarico è in pareggio. Il biodiesel è uno degli strumenti indicati dalla delibera CIPE del Novembre 1998 pubblicata sulla G.U. n° 33 del 10 Febbraio 1999, indicante le "linee guida per le politiche e misure nazionali di riduzione delle emissioni dei gas serra" che incentiva progetti di politica ambientale di Enti Pubblici ed in particolare l'utilizzo di biodiesel per gli autoveicoli destinati al trasporto pubblico

(fonti: Novaol, Martini s.r.l., Alcatraz.it)

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