Gasolio

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Gasolio
Iridescenza del gasolio in una strada bagnata
Iridescenza del gasolio in una strada bagnata
Caratteristiche generali
Aspetto liquido a 20 °C
Proprietà chimico-fisiche
Temperatura di ebollizione (K) 453 - 633 (180 - 360 °C)
Indicazioni di sicurezza

frasi R: R 40-51/53-65-66
frasi S: S 9-16-23-24-33-45-53-61-62

Il gasolio è una miscela di idrocarburi utilizzata come combustibile per motori Diesel, per riscaldamento o per la produzione di energia elettrica, ottenuto dalla distillazione del petrolio greggio.

Etimologia[modifica | modifica wikitesto]

La parola gasolio deriva dall'inglese gasoil (cfr. anche il francese gazole) composta a sua volta da gas (stesso significato dell'italiano, ma anche, gergalmente, "benzina") e oil ("olio").[1][2] La parola in inglese moderno è desueta e si preferisce usare Diesel fuel, ovvero "combustibile per Diesel", e analogamente i combustibili alternativi non derivati dal petrolio sono denominati biodiesel, parola quest'ultima passata anche all'italiano. In inglese americano moderno, la parola d'identica derivazione gasoline (spesso accorciato in gas) indica invece la benzina (cfr. lo spagnolo gasolina).

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Il gasolio trova le sue prime applicazioni in ambito meccanico tra il 1893 e il 1897 quando nelle officine della MAN (Maschinenfabrik Augsburg Nueremberg) di Augusta, Rudolf Diesel eseguiva le prime ricerche che hanno poi portato all'invenzione del motore Diesel. Deriva il suo nome dall'essere stato utilizzato, in passato, per ottenere il gas d'olio minerale, mediante vaporizzazione e pirolisi.

Produzione[modifica | modifica wikitesto]

Il gasolio, come quasi tutte le miscele idrocarburiche, è un prodotto della distillazione frazionata del petrolio greggio, oppure dal cracking (operazione attraverso la quale gli idrocarburi di maggior peso molecolare sono frammentati in presenza di un catalizzatore). La temperatura media d'uscita del gasolio dalla torre di frazionamento è di circa 350 °C.

Il gasolio è una miscela contenente paraffine, idrocarburi alifatici (anche ciclici) da 13 a 18 atomi di carbonio.

In genere per gasolio, in inglese Diesel fuel, si intende il prodotto della distillazione del petrolio greggio. L'analogo biocombustibile, simile in composizione, viscosità e impiego, derivato da fonti rinnovabile è detto biodiesel. Se derivato dalla trasformazione del metano in alcani a lunga catena è detto GTL (Gas To Liquid).

Rientra, in genere, nella categoria degli oli combustibili leggeri, pur non possedendo caratteristiche proprie degli oli.

Nella pratica attuale vengono spesso impiegate miscele di gasoli ottenuti con pratiche diverse: distillazione, cracking, GTL e biofuel. In questo modo si riesce a ottimizzare la produzione e a minimizzare i limiti intrinseci di ogni tecnologia: per esempio la dipendenza dalla qualità del greggio per i distillati, il costo del processo per il cracking e le difficoltà di stoccaggio del biodiesel. La base rimane petrodiesel e gli altri componenti sono tagli da cracking o da hydrocracking o diesel sintetici (GTL, CTL o biodiesel).

Petrodiesel[modifica | modifica wikitesto]

Il gasolio ottenuto da fonti non rinnovabili è detto semplicemente gasolio, o in inglese, petrodiesel. La qualità del gasolio ottenuto in questo modo è fortemente legata a quella del greggio di origine e alla modalità di distillazione. È un prodotto della distillazione frazionata del petrolio greggio, oppure dal cracking (operazione attraverso la quale gli idrocarburi di maggior peso molecolare sono frammentati in presenza di un catalizzatore). La temperatura media d'uscita del gasolio dalla torre di frazionamento è di circa 350 °C. Può essere derivato dal carbone tramite il processo CTL (Coal To Liquid).

Gasolio sintetico[modifica | modifica wikitesto]

Il gasolio può essere sintetizzato artificialmente tramite diversi procedimenti (synthetic diesel).

Il gasolio può essere poi derivato dal gas metano, attraverso un processo di catalizzazione al cobalto. Questo procedimento prende il nome di GTL (Gas To Liquid) e consente di avere un gasolio privo di zolfo e che già in partenza (a parità di sistema di catalizzazione) è in grado di abbattere della metà la formazione di nanoparticelle e ossidi di azoto. In questo campo è il gruppo Volkswagen a essere pioniere poiché lo reputa un valido combustibile alternativo, in collaborazione con la Royal Dutch Shell che già lo utilizza come componente del gasolio V-Power, anche se miscelato con gasolio di origine petrolifera. Il GTL quanto a produzione di CO2 viene ritenuto migliore del biodiesel di prima generazione, poiché non sottrae terreno alla produzione alimentare o boschiva.[3]

Da vari tipi di biomassa (legno, semi di girasole, rifiuti alimentari, scarti fognari...), tramite processi di essiccatura e gassificazione, si può ricavare del gas di sintesi, simile al gas naturale, costituito principalmente da metano. Dopo una purificazione tramite il processo Fischer-Tropsch si produce gasolio sintetico.[4] In questo modo gasolio sintetico può essere prodotto direttamente da biomassa: questi processi sono spesso chiamati BTL (Biomass To Liquid).

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Il gasolio, avendo il punto di infiammabilità a una temperatura più alta rispetto alla benzina, è meno infiammabile e quindi intrinsecamente più sicuro della benzina. Le specifiche caratteristiche sono legate all'impiego finale del combustibile.

Applicazioni[modifica | modifica wikitesto]

Gasolio per autotrazione[modifica | modifica wikitesto]

Il gasolio viene prevalentemente utilizzato per l'alimentazione dei motori a combustione interna ad accensione spontanea, detti motori a ciclo Diesel, impiegati per autotrazione. In tali motori il gasolio è direttamente iniettato in camera di combustione, portato ad alti valori di pressione e temperatura per compressione e presenta combustione spontanea in presenza di aria. Il gasolio per autotrazione deve quindi presentare buone caratteristiche di combustione, in modo da ridurre il ritardo tra l'inizio dell'iniezione e l'avvio della combustione. L'efficienza di combustione si esprime con un indice detto numero di cetano: a valori maggiori corrispondono prestazioni migliori. Il numero di cetano minimo oggi richiesto nei gasoli per autotrazione è 51[5].

Per ragioni di sicurezza e regolarità di combustione è importante che sia privo di frazioni leggere o pesanti, responsabili della formazione di depositi carboniosi e di combustione incompleta. La densità è 850 kg/m³, il suo potere calorifico è attorno ai 40,9 MJ/kg (o 10200 kcal/kg).

Le specifiche nazionali del gasolio autotrazione sono armonizzate in Europa occidentale dalla specifica di riferimento europea EN 590, che è stata recepita in Italia come UNI EN 590. Le caratteristiche del gasolio che hanno un impatto ambientale (per es. il contenuto di zolfo) sono state definite dall'Unione Europea nella Direttiva 2009/30/CE.

Gasolio per combustione stazionaria[modifica | modifica wikitesto]

L'impiego per combustione stazionaria, ovvero per alimentare un combustore integrato con una caldaia per riscaldamento o un generatore di vapore, impone caratteristiche meno severe. Rispetto al gasolio per autotrazione non ha limiti sul numero di cetano (contro il valore minimo di 51 per l'autotrazione), ammette un tenore di zolfo più elevato (0,1%[6] contro 0,035%), è più altobollente (non ha limiti sulla T95, mentre il gasolio per autotrazione ha un massimo di 360 °C).

Gasolio per motori navali[modifica | modifica wikitesto]

I motori diesel marini di medie dimensioni impiegano un olio combustibile leggero cui a volte ci si riferisce come gasolio. È un gasolio particolare, cui sarebbe forse più appropriato riferirsi come nafta, altobollente e con alto tenore di zolfo. Attualmente la normativa di riferimento internazionale è la ISO 8217, nel futuro saranno probabilmente emesse normative più stringenti, specie nell'ambito del Mediterraneo.

Accorgimenti[modifica | modifica wikitesto]

Durante l'inverno si può verificare un fenomeno pericoloso, che consiste nella scissione delle paraffine dal gasolio, le quali si vanno a depositare sul fondo del serbatoio e creano problemi d'alimentazione, per evitare questo si può:

  • Miscelare con la benzina o petrolio per autotrazione, miscelare al gasolio una piccola quantità di benzina indicativamente al 5%, tuttavia questa pratica è sconsigliabile su auto con motori Diesel di ultima generazione dotate di sistemi d'iniezione quali common-rail e iniettori-pompa a causa della raffinatezza degli impianti che polverizzano a più riprese durante il ciclo di combustione e che lavorano in stretta dipendenza con sonda lambda e filtro antiparticolato. Le pressioni a cui lavorano richiedono gasoli di qualità e purezza sempre maggiore e sempre più omogenea, al pari degli impianti di catalizzazione sempre più sensibili e bisognosi di gasoli puri, mentre i vecchi Diesel con temperature inferiori ai -40 °C potevano essere addirittura alimentati con una miscela del 50% di benzina e 50% di gasolio[7]. Per i motori degli ultimi anni del secondo millennio viene generalmente sconsigliato usare una miscela composta per oltre del 30% di benzina per una temperatura ambiente fino a -14 °C, mentre se si usa questa percentuale di benzina assieme a gasolio invernale si possono arrivare fino a -25 °C[8]
  • Additivi antigelo, a partire da temperature di circa 5 °C sotto lo zero, dove si abbassa il punto di scissione e congelamento del gasolio.
  • Gasolio invernale, è un gasolio studiato appositamente per l'uso invernale.
  • Sostituzione o riscaldamento del filtro, le autofficine intervengono smontando i filtri e riscaldandoli per sciogliere la paraffina addensata, difatti questo inconveniente può dare vita a problemi d'avviamento, che si verificano tipicamente in montagna sulle auto di coloro che provengono da località solitamente più calde.
  • Introduzione d'acqua, miscelando (grazie a un solvente ripartitore di fase) gasolio e acqua, si ha un'emulsione chiamato gasolio bianco o gecam, utilizzato negli autobus urbani. La funzione è quella di aumentare la pressione sottraendo temperatura alla combustione, migliorando le performance del motore, anche sotto il punto di vista ambientale.[9]

Cancerogenità per l'uomo[modifica | modifica wikitesto]

Nel 2012 l'Organizzazione mondiale della sanità ha dichiarato come scientificamente provato che le emissioni allo scarico dei motori diesel sono cancerogeni certi per gli esseri umani.[10]

Secondo Christopher Portier, chairman dello IARC "Le prove scientifiche sono inconfutabili e le conclusioni del gruppo di lavoro sono state all'unanimità: le emissioni dei motori diesel causano il tumore del polmone [...] Le emissioni allo scarico dei motori diesel sono cancerogeni certi per gli esseri umani e l'esposizione a tali gas è associata ad un rischio accresciuto di tumore al polmone ed anche ad un maggior rischio di cancro alla vescica". La miscela d'idrocarburi che alimenta i motori diesel è quindi stata riclassificata dal Gruppo 2 della tabella stilata dallo IARC, che raggruppa le sostanze considerate come probabilmente cancerogene, al Gruppo 1, ossia "cancerogeni accertati per l'uomo" (la stessa categoria, ad esempio, del Benzo(a)pirene sostanza prodotta anche da stufe e camini[11]).[10][12][13]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Giacomo Devoto, Avviamento all'etimologia italiana, Milano, Mondadori, 1979.
  2. ^ Carlo Battisti, Giovanni Alessio, Dizionario etimologico italiano, Firenze, Barbera, 1950-57.
  3. ^ SYNTHETIC DIESEL FUEL. URL consultato il 5 dicembre 2005.
  4. ^ Synthetic Diesel May Play a Significant Role as Renewable Fuel in Germany in USDA USA, Foreign Agricultural Service, 25 gennaio 2005.
  5. ^ Gasolio autotrazione Tamoil Italia
  6. ^ Dal 1º gennaio 2008 in base all’allegato X alla parte quinta del decreto legislativo n. 152/2006 il tenore di zolfo massimo ammesso per gasolio uso riscaldamento è lo 0,1% in massa. Si veda anche Norma UNI UNI 6579:2009.
  7. ^ benzina nel gasolio
  8. ^ Manuale uso e manutenzione Opel Corsa B, numero GMI-751/2
  9. ^ Gasolio bianco
  10. ^ a b OMS: "le emissioni dei diesel sono cancerogene per l'uomo", Repubblica.it, 18 giugno 2012. URL consultato il 9 luglio 2012.
  11. ^ Diesel cancerogeno, quanto c'è di demagogia?
  12. ^ IARC - DIESEL ENGINE EXHAUST CARCINOGENIC
  13. ^ Health Protection Agency - Compendium of Chemical Hazards: Diesel (pubblicazione 2006)

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]