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Biocarburanti

I biocarburanti (o biocombustibili) sono carburanti derivati dalle materie prime agricole e dalle biomasse. Più in generale è possibile dire che i biocarburanti sono carburanti derivati da materiale biologico (da cui il prefisso 'bio'). I biocarburanti sono classificati nelle energie rinnovabili per la loro caratteristica d'essere riproducibili dopo il loro utilizzo purché la fonte che li genera (la terra) resti inalterata. A differenza delle energie rinnovabili come il solare o l'eolico, i biocarburanti appartengono alle rinnovabili il cui tasso di sfruttamento non deve superare il tasso di rigenerazione (vedi limiti allo sfruttamento delle rinnovabili). I biocarburanti sono anche conosciuti come biofuel, carburanti verdi, carburanti vegetali o biocombustibili. I biocarburanti sono prodotti agricoli in grado di sostituire la benzina e il diesel. La loro origine naturale è più facilmente riassorbibile dalla natura e consente di ridurre del 70% le emissioni di gas serra dal trasporto privato e diminuire l'importazione di petrolio dall'estero. I principali biocarburanti sono il bioetanolo e il biodiesel. Il biodiesel è un biocombustibile liquido, trasparente e di colore ambrato, ottenuto interamente da olio vegetale (colza, girasole o altri). Il Biodiesel ha una viscosità simile a quella del gasolio per autotrazione ottenuto per distillazione frazionata del petrolio grezzo. Il biodiesel può essere mescolato con il gasolio in ogni proporzione ed impiegato nei moderni motori diesel. Il bioetanolo è etanolo prodotto mediante un processo di fermentazione delle biomasse, ovvero di prodotti agricoli ricchi di zucchero (glucidi) quali i cereali, le colture zuccherine, gli amidacei e le vinacce. Può essere utilizzato nelle benzine con percentuali fino al 20% senza modificare il motore o anche puro nel caso dei motori flex.

I biocarburanti sono carburanti estratti dalle agroenergie. In altri termini possono essere ottenuti dalla lavorazione delle materie prime agricole, dalle biomasse e dal legno. Per queste ragioni i biocarburanti sono considerati una fonte d'energia rinnovabile. I biocarburanti possono essere utilizzati in sostituzione del petrolio per alimentare motori, automobili e macchinari. Pochi sanno che il primo motore a gasolio inventato da Rudolf Diesel nel 1893 funzionava proprio con olio di arachidi. Nel corso del ventesimo secolo al carburante d'origine vegetale venne preferito quell'origine fossile, prodotto dalla nascente industria petrolifera. Soltanto in questi ultimi anni i biocarburanti stanno tornando in auge come risposta all'esaurimento delle fonti petrolifere, al rincaro dei prezzi del greggio e al problema del surriscaldamento climatico. I principali biocarburanti sono:

  • Biodiesel. Un biocarburante sostituto del gasolio.
  • Bioetanolo (o etanolo). Un biocarburante sostituto della benzina.

Biocarburanti di prima e seconda generazione

I biocarburanti sono distinti in biocarburanti di prima generazione e di seconda generazione. La classificazione dipende dalla materia prima utilizzata e dal processo di produzione. Sono considerati biocarburanti di prima generazione quelli prodotti da materie prime agricole. Sono considerati biocarburanti di seconda generazione quelli prodotti da materie organiche non alimentari, il cui utilizzo non impatta sulla filiera agroalimentare (es. biofuel dalle alghe) ( okpedia ).

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note

  • L'impatto ambientale dei biocarburanti è complesso e controverso. Essendo derivati da materie prime organiche l'uso dei biocarburanti emette una minore quantità di gas serra rispetto ai carburanti derivati dal petrolio. Da questo punto di vista il bilancio ambientale dei biocarburanti è positivo. Tuttavia, i biocarburanti hanno anche un impatto sullo sfruttamento della terra (come fattore produttivo) minando il funzionamento della filiera agroalimentare. La produzione su scala dei biocarburanti potrebbe causare la crescita dei prezzi agroalimentari aggravando la fame nel mondo e accelerare il processo di deforestazione per la messa a coltura a scopo energetico di nuove terre. Da questo punto il bilancio ambientale è negativo. Per questa ragione negli ultimi anni i governi tendono a far prevalere il principio di precauzione, ponendo limiti dilegge agli incentivi per la produzione dei biocarburanti.
  • I batteri produttori di biocarburanti. I batteri Escherichia coli sono in grado di trasformare il materiale vegetale in zuccheri e in una materia prima vegetale per la produzione dei biocarburanti. La ricerca è stata condotta dal Joint BioEnergy Institute di Berkeley e pubblicata nel 2011 negli Stati Uniti sulla rivista Accademia delle Scienze. I microrganismi sono stati modificati dai ricercatori per produrre enzimi in grado di digerire la biomassa della cellulosa delle piante di eucalipto producendo zuccheri fermentabili in molecole simili agli idrocarburi commerciali. Secondo gli stessi ricercatori il biocarburante ottenuto dai microrganismi risulta essere più compatibile con i motori tradizionali rispetto all'etanolo. 30 / 11 / 2011
  • I biocarburanti prodotti da microbi. La ricerca di energie alternative alle fonti fossili riceve una cresente attenzione da parte delle industrie private americane e dei governi. Una tecnologia particolarmente interessante è conosciuta come Q microbe. Si tratta di un sistema biotecnologico in grado di produrre etanolo tramite l'azione di fermentazione di alcuni batteri. La ricerca è condotta dal gruppo scientifico guidato dalla microbiologa Susan Leschine alla University of Massachusetts Amherst. Gli studi sono portati avanti dalla SunEthanol che si è assicurata di recente i fondi necessari per continuare la ricerca nel settore della fermentazione batterica applicata alla produzione di biocarburanti. I batteri Clostridium, organismi anaerobici, sono particolarmente ghiotti dei residui legnosi, del grano e delle biomasse, pertanto idonei a convertirle in alcol e bioetanolo che, come sappiamo, è un valido sostituto d'origine vegetale della benzina. La produzione di etanolo con metodi batterici ha il vantaggio ambientale del bilancio zero nelle emissioni di anidride carbonica, che può diventare anche negativo se le biomasse utilizzate sono raccolte nelle immediate vicinanze del centro di produzione e non sono oggetto di lungo trasporto. Le emissioni di gas serra rilasciate dal processo sono pari a quelle accumulate dalla piante durante il suo periodo di vita. Il campo di ricerca nel settore della produzione di carburanti da microrganismi ha ricevuto negli ultimi anni milioni di dollari in venture capital, a dimostrazione dell'attendibilità della tecnologia. Se ne parlerà il 14 e 15 novembre al Pacific Rim Summit on Industrial Biotechnology and Bioenergy che avrà luogo a Honolulu. Il batterio svolge la funzione di fitofermtazione. Scoperto soltanto nel 2002 balza adesso al centro dell'attenzione della scienza applicata nei biocarburanti. Può fermentare una svariata varietà di piante e materiali vegetali, anche quelli particolarmente resistenti come la cellulosa. Gli enzimi dei microbi sono un'altra proprietà ideale dei microrganismi nella produzione su scala di etanolo dalle biomasse. I Q microbe si presentano particolarmente utili nello smaltimento dei residui organici a un costo più basso, il 25% in meno rispetto ai processi tradizionali. 20070926