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Biocarburanti: cosa sono, da dove vengono e la differenza tra biocarburanti di prima e seconda generazione
Con il termine biocarburanti si descrivono dei prodotti di vario tipo, non derivati dal petrolio o da gas naturali, che possono essere utilizzati come carburanti e alimentare alcuni motori. Ne esistono principalmente due categorie, bioetanolo e biodiesel, che si sono sviluppati in due generazioni: di origine alimentare e non alimentare. Vediamo nel dettaglio come vengono prodotti e in cosa consistono.
Biocarburanti: cosa sono?
Un bio carburante è un combustibile di origine naturale e quindi particolarmente ecologico rispetto ai derivati del petrolio. I primi esempi di questo tipo sono stati sviluppati dalla fermentazione degli zuccheri presenti in alcuni alimenti, come la canna da zucchero, il grano o il mais. L’etanolo così prodotto è stato utilizzato per alimentare alcuni motori ed è stato classificato come bioetanolo.
Il biodiesel origina da materie prime vegetali, come olio di soia, olio di palma e olio di colza, oppure da grassi animali con un particolare trattamento chimico. Sia le coltivazione alimentari che quelle vegetali o animali sono considerate rinnovabili e in prospettiva compensano l’anidride carbonica prodotta dalla combustione con quella assorbita e rigenerata durante la crescita delle piante.
Da dove derivano i biocarburanti più moderni?
I biocarburanti avanzati o di seconda generazione hanno origini diverse, sono derivati da materie prime non alimentari, come gli scarti agricoli o la cellulosa di paglia e fieno, oppure dalle biomasse prodotte con i rifiuti organici. In questo senso, hanno un impatto diverso sulla catena alimentare in quanto non tolgono spazio alle coltivazioni e anzi sfruttano risorse altrimenti scartate.
Il bioetanolo viene derivato da biomasse di cellulosa tramite idrolisi, fermentazione e distillazione, mentre il biodiesel deriva da rifiuti organici, da oli usati o anche da alghe. Gli oli vengono trattati con alcol in presenza di un catalizzatore per produrre glicerina e biodiesel, che viene poi purificato e raffinato.
Biocarburanti di prima generazione
I biocarburanti per auto di prima generazione erano derivati da materie prime agricole, come mais e canna da zucchero, olio di colza o di soia. A fronte di un primo vantaggio, l’utilizzo di carburanti meno inquinanti e più naturali, ben presto si è riscontrato lo svantaggio dell’inevitabile impatto ambientale e sociale causato dalle coltivazioni intensive a fini automobilistici e non alimentari.
Proseguire sulla strada dei derivati alimentari avrebbe significato abbattere la biodiversità e deforestare, con uso intensivo di pesticidi e di acqua, anch’essa una risorsa non illimitata. Per questo la ricerca è proseguita in direzione dello sviluppo di carburanti più verdi.
Biocarburanti di seconda generazione
Sono prodotti derivati da rifiuti organici e da residui agricoli, materie prime che verrebbero considerate normalmente di scarto. La scelta di produrre energia dai biocarburanti tramite la lavorazione di scarti ha molti vantaggi: non esiste competizione con il settore alimentare, nessuna coltivazione intensiva, diminuzione e riutilizzo degli scarti urbani. Tra gli svantaggi di questa soluzione c’è un maggiore costo di produzione e di conversione, dovuto a una tecnologia ancora non altamente diffusa e quindi non competitiva su larga scala.
Biocarburanti: pro e contro
Tra i vantaggi offerti da queste nuove tipologie di combustibili c’è la maggiore sostenibilità, dovuta a un minore impatto ambientale rispetto all’estrazione e alla lavorazione del petrolio. In gran parte, soprattutto per i prodotti di seconda generazione, si tratta di materiali di scarto che vengono riutilizzati e che quindi abbattono la quantità di rifiuti. Inoltre, diminuiscono le emissioni, rendendo più facile il lavoro del catalizzatore auto. Tra gli svantaggi, che vedremo poi nel dettaglio, l’eventuale impatto nella riclassificazione dei terreni e la mancanza di una rete capillare di distribuzione, che va sviluppata per rendere queste soluzioni più comode e convenienti.
Quali sono gli svantaggi del biocarburante?
Nel caso dei biocarburanti di prima generazione, lo svantaggio è legato alla competizione con le colture alimentari: l’ipotesi di un utilizzo intensivo di terreni per coltivare prodotti da utilizzare come carburanti toglie spazio, terreno e acqua all’utilizzo alimentare per le persone e per gli animali. Nel caso dei biodiesel di seconda generazione, i costi di produzione sono maggiori e non sono ancora ammortizzati da una distribuzione capillare e da un utilizzo di massa. Questo aspetto si potrà risolvere in un prossimo futuro.
Quali sono i vantaggi dei biocarburanti?
La combustione del bioetanolo e del biodiesel produce meno sostanze inquinanti rispetto ai carburanti tradizionali. In molti casi, è possibile aggiungere biodiesel al gasolio senza compromettere le prestazioni del motore e senza cambiare il pompa del carburante diesel o la filtro gasolio dell’auto. Inoltre, bioetanolo e biodiesel sono prodotti con materie di scarto, come cellulosa o rifiuti organici, quindi contribuiscono ad alleggerire la catena dei rifiuti umani in modo rinnovabile. Essendo dei prodotti derivati da materie disponibili in modo capillare, la rete di distribuzione è potenzialmente breve, abbattendo così l’esigenza di lunghi trasporti.
La produzione di biocarburanti
La produzione di bioetanolo prevede l’aggiunta di metanolo ai materiali di origine vegetale, che tramite idrolisi e fermentazione si trasformano in carburante. Dopo aver raccolto e macinato le materie prime, queste devono trasformarsi in zuccheri e fermentare, per poi essere distillate. Per il biodiesel, invece, gli oli e i grassi vengono trattati con un processo chimico chiamato transesterificazione, che restituisce glicerina e biodiesel da purificare. Nel caso dei rifiuti organici e delle alghe, il processo di lavorazione è più complesso e ancora costoso.
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