STUDENT'S BOOK

Gli acidi carbossilici consumano il catalizzatore, trasformandosi in sali (saponi) e, inoltre, rendono difficoltosa la separazione della glicerina dall estere metilico. Per questo motivo il contenuto di acidi liberi nel trigliceride di partenza deve essere attentamente controllato. Solo fino al 5% di acidi liberi può essere conveniente incrementare la quantità di catalizzatore e procedere con la catalisi basica. Per un acidità più elevata bisogna esterificare preventivamente gli acidi liberi con catalisi acida: R C O H + H+ H3C H O R C O CH3 + H2O O Alla reazione di transesterificazione seguono la separazione della glicerina, la neutralizzazione e il recupero del metanolo in eccesso. Gli esteri metilici (FAME) così ottenuti costituiscono il biodiesel che generalmente è miscelato all olio diesel minerale per l utilizzo come carburante. Tali miscele sono indicate con sigle in relazione alla percentuale di biodiesel; così B100 indica il biodiesel al 100%, adatto per uso termico o utilizzabile con motori adattati; B5 contiene il 5% di biodiesel e può essere utilizzato senza modificare il motore delle auto. Oltre che con il processo di transesterificazione, i trigliceridi possono essere trasformati in carburanti con un processo di idrogenazione catalitica con cui si ottiene il cosiddetto green diesel. Avviene un idrogenolisi con rottura del legame estereo. Si ottiene una miscela di idrocarburi, anche ramificati, propano e CO2. L olio diesel ottenuto è privo di ossigeno, quindi a più alto contenuto energetico dei FAME ed ha praticamente le stesse proprietà del diesel minerale. Biomasse amidacee e zuccherine. Si possono distinguere biomasse ricche di zuccheri quali il saccarosio, il glucosio, il fruttosio, direttamente fermentabili, come i melassi, sottoprodotti dell industria del saccarosio, e le farine ricche di amido che deve essere idrolizzato preventivamente. Le farine più prodotte attualmente sono quelle alimentari, come quelle di mais, frumento, orzo, per cui il loro uso energetico entra in competizione con quello alimentare. Sono da ricercare biomasse non alimentari e che non sottraggano terreno alle coltivazioni alimentari. L uso energetico di tali biomasse si basa sulla fermentazione alcolica, con produzione di bioalcool. Le biomasse zuccherine sono direttamente fermentabile da diversi microrganismi. A livello industriale si utilizzano lieviti del genere Streptomyces. Si utilizzano ceppi particolarmente produttivi e che tollerano l alcol anche ad alte concentrazioni. allo studio l uso di un batterio, lo Zymomonas mobilis che è più produttivo e più tollerante all etanolo degli Streptomyces. Prendendo ad esempio il glucosio, la reazione per la sua trasformazione in etanolo è: C6H12O6 V 2C2H5OH + 2CO2 L amido è un polimero dell -glucopiranosio e non è direttamente fermentabile dai lieviti, per cui le biomasse amidacee devono essere preventivamente trattate con le amilasi, enzimi che idrolizzano l amido a zuccheri fermentabili. Dalla fermentazione si ottiene comunque un brodo con un contenuto alcolico relativamente modesto (intorno al 10%). Con processi di distillazione si arriva all etanolo azeotropico (96%). Il recupero energetico in questa fase è essenziale per renderne competitiva la produzione nei confronti dell etanolo di sintesi. Per la miscelazione con la benzina è necessario arrivare all etanolo anidro, ottenibile per distillazione con un componente aggiuntivo, di solito un idrocarburo con cui si forma un azeotropo ternario, acqua alcol idrocarburo, che lascia in colonna l alcol assoluto. Recentemente per ottenere l etanolo assoluto sono in sviluppo processi che utilizzano membrane permoselettive. La miscela da separare è spinta sotto pressione in una cella a membrana. Il componente che diffonde più velocemente attraverso la membrana evapora a causa della differenza di pressione esistente tra i due lati della membrana. Il processo è detto pervaporazione poiché si ha permeazione ed evaporazione. Un ostacolo all uso del bioalcol come carburante deriva dalla necessità che le auto abbiano un motore modificato per l uso esclusivo di miscele alcol benzina. possibile evitare questo problema trasformando il bioalcol in etil terz-butil etere (ETBE). L ETBE appartiene alla classe degli ossigenati, composti ad alto numero d ottano. utilizzati nelle benzine verdi e la sua 172