I biocarburanti

I biocarburanti ( o biocombustibili ) sono carburanti derivati dalle materie prime agricole, dalle biomasse e da materiale biologico da cui il prefisso 'bio' ( vita ). Sono utilizzati come combustibili e carburanti, al pari dei prodotti derivati dalle risorse minerali fossili ( benzina, diesel ). I biocarburanti sono anche conosciuti come biofuel, carburanti verdi, carburanti vegetali o biocombustibili.

L'impatto ambientale dei biocarburanti

I biocarburanti sono classificati nelle energie rinnovabili in quanto le risorse agro-biologiche sono riproducibili nel tempo, dopo il loro utilizzo, poiché la fonte che li genera resti inalterata. Sono considerati risorse rinnovabili a condizione che il tasso di sfruttamento della materia prima sia pari o inferiore al tasso di rigenerazione.

Grazie alla loro origine naturale, i biocarburanti sono più facilmente riassorbibili dall'ambiente. Questa caratteristica riduce l'impatto ambientale del loro utilizzo, rispetto ai carburanti tradizionali. Si stima che l'uso del biocarburante consenta di ridurre del 70% le emissioni di gas serra dal trasporto privato.

La dipendenza energetica dall'estero

Un altro importante vantaggio dei biocarburanti è la riduzione della dipendenza nazionale dalle risorse energetiche prodotte all'estero. Le materie prime agro-biologiche possono essere prodotte ovunque, mentre le risorse minerali fossili sono concentrate in pochi paesi. L'uso dei biocarburanti riduce l'importazione delle risorse fossili e contribuisce ad aumentare la concorrenza nel mercato dei combustibili.

I tipi di biocarburanti

I principali biocarburanti sono il bioetanolo e il biodiesel.

  • Biodiesel. È un biocarburante sostituto del gasolio. Il biodiesel è un biocombustibile liquido, trasparente e di colore ambrato, ottenuto interamente da olio vegetale (colza, girasole o altri). 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.
  • Bioetanolo (o etanolo). È un biocarburante sostituto della benzina. 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.

Le materie prime

I biocarburanti sono carburanti estratti dalle agroenergie. Possono essere ottenuti dalla lavorazione delle materie prime agricole, dalle biomasse e dal legno, nonché dalle alghe e da altre materie organiche di origine biologica. Per queste ragioni i biocarburanti sono considerati una fonte d'energia rinnovabile. A seconda della materia prima e del processo di produzione, i biocarburanti si distinguono in prima e seconda generazione.

  • Biocarburanti di prima generazione. Sono biocarburanti prodotti da materie prime agricole. Questi biocarburanti utilizzano le stesse risorse e fattori produttivi della produzione agroalimentare ( es. terra ). Per questa ragione possono influire sul mercato agroalimentare, causando la riduzione dell'offerta e il rialzo dei prezzi dei generi agroalimentari.
  • Biocarburanti di seconda generazione. Sono biocarburanti prodotti da materie organiche non alimentari, il cui utilizzo non impatta sulla filiera agroalimentare. Ad esempio, il biofuel prodotto dalle alghe. Non avendo alcun fattore produttivo in comune con la filiera agroalimentare, i biocarburanti di seconda generazione in influenzano né l'offerta, né il prezzo dei generi agroalimentari.

Le applicazioni e gli usi

I biocarburanti possono essere utilizzati in sostituzione del petrolio per alimentare motori, automobili e macchinari. Nel 1893 il primo motore a gasolio, inventato da Rudolf Diesel, utilizza come carburante un estratto di olio di arachidi. Nel corso del ventesimo secolo al carburante d'origine vegetale viene preferito quello di origine fossile, prodotto dalla nascente industria petrolifera.

I biocarburanti tornano ad essere utilizzati nella seconda metà del Novecento, in occasione delle crisi petrolifere degli anni '70, come una possibile soluzione all'esaurimento delle fonti petrolifere, al rincaro dei prezzi del greggio e al problema del surriscaldamento climatico.

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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