Bioetanolo

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Il bioetanolo è l'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.

In campo energetico il bioetanolo può essere utilizzato come componente per benzine o per la preparazione dell'ETBE (etere etilbutilico), un derivato ad alto numero di ottano. Può essere utilizzato nelle benzine in percentuali fino al 40% (85% di E85) senza modificare il motore, o anche puro nel Motore Flex.

Inoltre è possibile utilizzare il bioetanolo come combustibile all'interno di biocamini, sfruttandone il potere calorifico per scaldare gli ambienti.

Il processo di produzione del bioetanolo genera, a seconda della materia prima agricola utilizzata, diversi sottoprodotti con valenza economica, destinabili a seconda dei casi alla mangimistica, alla cogenerazione, ecc.

Produzione[modifica | modifica wikitesto]

Bioetanolo da canna da zucchero[modifica | modifica wikitesto]

In Brasile, nel 2006, la resa di etanolo da canna da zucchero era di quasi 6 000 litri per ettaro coltivato, a fronte di 2 000 litri nel 1975. La produzione di etanolo in Brasile copre circa il 20% dei consumi di carburante dei trasporti interni[1].

Tipicamente l'EROEI del bioetanolo da cereali è intorno al valore 1[2], l'EROEI ottenuto in Brasile con la canna da zucchero è probabilmente superiore e fonti brasiliane dichiarano un valore pari a 7-8 pur senza portare dimostrazioni rigorose. Questo vuol dire che il Brasile per produrre 6 000 litri di bioetanolo ne consuma 750-860 litri per il ciclo produttivo secondo le ottimistiche fonti brasiliane (non vengono conteggiate le spese amministrative)[3].

Bioetanolo da canna di lago (comune)[modifica | modifica wikitesto]

È recente la scoperta della maniera di ricavare il bioetanolo anche dalla canna comune[4]. Se per ogni ettaro coltivato a canna da zucchero si possono ricavare in media sette tonnellate di bioetanolo, con la canna comune si può arrivare anche a dieci tonnellate. La canna comune, inoltre, offre alcuni vantaggi naturali, a partire dal fatto che non necessita di irrigazione. Uno studio italiano[4] ha scoperto come accelerare il ciclo riproduttivo della canna comune, portandolo da cinque giorni a un giorno e mezzo, tramite l'utilizzo delle capacità digestive di un batterio, lo Zymonoas mobilis: tale scoperta verrà presto applicata in Piemonte, dove ad aprile 2012 sorgerà un polo per la produzione di bioetanolo a partire dalla canna comune[5].

Bioetanolo dal tronco della pianta[modifica | modifica wikitesto]

Un altro metodo che permette di produrre bioetanolo è quello di ottenere in primis il glucosio per poi produrre etanolo tramite via fermentativa. Il tronco della pianta, generalmente abete rosso, deve essere opportunamente pretrattato al fine di ottenere del legno tagliuzzato, il quale poi viene sottoposto a cottura e quindi avviene l'estrazione del glucosio. una volta estratto l'esoso si sottopone il substrato ad una fermentazione ad opera di saccharomyces cerevisiae oppure di candida microrganismi i quali operano in condizioni di anaerobiosi e che danno come ultimo prodotto della loro via glicolitica il piruvato il quale viene inizialmente decarbossilato ad acetaldeide ed in seguito una idrogenazione ottenendo così, appunto, Etanolo. L'etanolo prodotto, però, ha una concentrazione massima del 25-30%[senza fonte] in quanto i lieviti hanno una bassa capacità di sopportare alte concentrazioni di alcool. Per questo motivo viene sottoposto ad una distillazione azeotropica al fine di ottenere un etanolo al 94-95%.

Bioetanolo da cellulosa[modifica | modifica wikitesto]

Vengono idrolizzate grandi quantità di cellulosa che tramite l'uso di funghi o batteri trasformano la cellulosa in glucosio e altri zuccheri, poi avviene la fermentazione mediante lieviti o altri microbi. Ricerche innovative mirano a modificare geneticamente sia i batteri che i lieviti come Saccharomyces cerevisiae modificato in modo da produrre il doppio di etanolo[6]. Altro filone di ricerca è quello di combinare le caratteristiche di scindere la cellulosa in glucosio con quella di trasformare gli zuccheri in etanolo mediante un unico organismo[7].

Il bioetanolo da cellulosa è molto più costoso di quello ottenuto dalla canna da zucchero e solo importanti progressi scientifici possono renderlo conveniente. Si noti che il costo non è dovuto alla materia prima (cellulosa) ma alla sua trasformazione in bioetanolo. I processi industriali attuali fanno costare il bioetanolo da cellulosa tre volte quello ottenuto da canna da zucchero[6].

Efficienza del bioetanolo[modifica | modifica wikitesto]

Per gli aspetti generali della produzione di biocarburanti, efficienza energetica, consumo dei suoli e delle risorse agricole ecc., si veda la voce principale.

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi Biocarburante.

Il bioetanolo ha un potere calorifico inferiore a quello della benzina ed è un vettore energetico che ha un rendimento termodinamico del 30% inferiore rispetto al normale combustibile.[senza fonte]

Il numero di ottano dell'etanolo puro è di 113, infatti viene usato per alzare il numero di ottano delle benzine di distillazione. Questo compensa in parte il ridotto potere calorico.

Il bioetanolo da cereali ha in media, secondo alcuni studi[senza fonte],che non tengono conto del processo di immagazzinamento dell'energia solare in seguito a fotosintesi e trasformazione in energia utilizzabile mediante il processo di fermentazione e trasformazione degli zuccheri in etanolo e non tengono conto delle biomasse ottenute da applicare al processo di produzione stesso, un EROEI pari a circa 1 cioè per produrlo verrebbe bruciata una quantità (energetica) di combustibile fossile che è pari alla quantità (energetica) di etanolo prodotta. Perciò una vettura alimentata a bioetanolo produrrebbe inquinamento e CO2 al pari di una vettura alimentata ad altro combustibile fossile. Altri studi hanno trovato un EROEI decisamente maggiore. Da aggiungere inoltre le potenzialità economiche ottenibili con l'utilizzo del bioetanolo per la produzione di materie plastiche.

Il bioetanolo da cellulosa ha attualmente costi tripli rispetto a quello da canna da zucchero.[senza fonte] Quest'ultimo è prodotto solo in una zona limitata del pianeta (Brasile) e in piccola quantità rispetto alle esigenze mondiali.

Ciononostante, gli impianti di seconda generazione (ormai in piena diffusione) permetteranno di utilizzare scarti di lavorazione dei prodotti agricoli con maggior resa. Questo significa che in futuro non sarà necessario coltivare ettari di cereali per la sola produzione di bioetanolo ma sarà sufficiente utilizzare ciò che resta della pianta come fonte di glucosio. Questo comporta ovviamente l'eliminazione delle spese di smaltimento dei prodotti di scarto (molto importante in termini economici ed ecologici).

Recenti studi (2007) rilevano che sebbene l'utilizzo di etanolo riduca la concentrazione di sostanza cancerogene come il benzene e il butadiene nel contempo innalzano i livelli di formaldeide e acetaldeide. Secondo questi studi il rischio complessivo è simile anche se un uso esteso potrebbe innalzare anche i livelli di ozono in alcune zone del pianeta.[8]

Incentivi alla produzione[modifica | modifica wikitesto]

Negli Stati Uniti l'Energy Policy Act del 2005 prevede forti sovvenzioni federali agli agricoltori per aumentare la produzione di bioetanolo dai 4 miliardi di galloni del 2006 ai 7,5 miliardi nel 2012.

Il Brasile prevede di raddoppiare la produzione di bioetanolo entro la fine 2010 diventando così uno dei maggiori esportatori raggiungendo la cifra di 5 miliardi di litri[9] sufficienti ad alimentare circa 5 milioni di veicoli (in Italia il parco veicoli è di 34 milioni).

La Svezia, grazie ad un programma che prevede anche un uso massiccio di bioetanolo per i trasporti, intende diventare il primo paese al mondo indipendente dal petrolio entro il 2020[10].

Progetto BEST[modifica | modifica wikitesto]

Il progetto Bioethanol for Sustainable Transport (BEST) ha l'obiettivo di dimostrare la fattibilità della sostituzione di benzina e diesel con il bioetanolo. BEST è supportato dalla commissione europea e coinvolge 6 paesi europei con la partecipazione di Brasile e Cina.

Nel complesso gli obiettivi del progetto sono l'introduzione di 10.500 auto flex e 160 autobus a bioetanolo. Inoltre il progetto prevede la costruzione di 148 stazioni di rifornimento, 135 delle quali per l'E85 e 13 per l'E95.

Le località in cui il progetto è operativo sono: Stoccolma (Svezia), Rotterdam (Olanda), Somerset (Regno Unito), Dublino (Irlanda), Madrid (Spagna) e La Spezia per l'Italia.

Per la città di La Spezia il progetto prevede la costruzione di 3 stazioni di rifornimento (due per E85, una per E95, le prime in Italia) e l'introduzione di 100 auto flex (10 a carico del comune e 90 di piccole e medie imprese).

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi ATC, La Spezia.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ . Fonte
  2. ^ (EROEI del "corn ethanol" che trova Pimentel)
  3. ^ . Fonte
  4. ^ a b [Fonte: http://www.agrinotizie.com/articoli/news.php?id=504]
  5. ^ [Fonte: http://www.agrinotizie.com/articoli/news.php?id=543]
  6. ^ a b [Fonte: http://www.repubblica.it/2006/12/sezioni/ambiente/biocarburanti/biocarburanti/biocarburanti.html]
  7. ^ [Fonte: http://www.technologyreview.it/index.php?p=article&a=745]
  8. ^ Rischio etanolo, Le scienze. URL consultato il 19-04-2007.
  9. ^ Fonte
  10. ^ Fonte

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]