Biocarburanti e biocombustibili

Ultimamente si è tornato a parlare dei “biocarburanti” con lo stop alle auto termiche benzina e diesel previsto per l’anno 2035 da parte della UE ed a seguito dell’ultimo parere espresso dal Consiglio Europeo con deroga agli e-fuel richiesta dalla Germania.

Biocarburanti, cosa sono

La parola “biocarburante” è composta dai due termini “bio” e “carburante”. Bio sta ad indicare il processo di fissazione biologica del carbonio inorganico (principalmente sotto forma di CO2) che lo trasforma in composti organici, mentre il carburante è un elemento che produce energia.

Il biocarburante, insomma, è un idrocarburo prodotto da un organismo vivente. E’ un combustibile simile agli e-fuel, ma diverso per modalità di produzione e provenienza. Mentre gli e-fuel sono combustibili prodotti artificialmente combinando idrogeno e carbonio, non di origine fossile, i biocombustibili sono prodotti attraverso diversi processi chimici sfruttando colture agricole e rifiuti organici.

Biocarburanti, tre generazioni

I biocarburanti sono classificati in base alla loro generazione e quantificabili in tre generazioni:

1. biocarburanti di prima generazione prodotti utilizzando colture alimentari, come mais, canna da zucchero o olio di palma;
2. biocarburanti di seconda generazione prodotti utilizzando materiali non alimentari, come scarti agricoli, legno e alghe;
3. biocarburanti di terza generazione prodotti utilizzando organismi geneticamente modificati o colture di alghe. Questi biocarburanti sono ancora in fase di sviluppo e potrebbero avere un maggiore potenziale di riduzione delle emissioni di gas serra rispetto ai biocarburanti di prima e seconda generazione.

Etanolo

Un biocarburante è l’etanolo, chiamato anche “alcol etilico” o semplicemente “alcol” che è alla base di tutte le bevande alcoliche. In chimica ha la sigla EtOH. Si presenta come un liquido incolore; ha un odore caratteristico e pungente, dal gusto leggermente dolce. È tendenzialmente volatile ed estremamente infiammabile. La fiamma che produce durante la combustione si presenta di colore blu tenue, e quindi non è molto distinguibile in presenza di luce.

Il carburante a base di etanolo per automobili si ottiene miscelando benzina ed etanolo puro in 3 diverse percentuali, 5, 10 e 85%, e si ottengono 3 tipologie di carburante etanolo indentificato con le sigle E5, E10, E85 come riassunto nella tabella sottostante.

Etanolo e Bioetanolo

Etanolo e bioetanolo sono praticamente la stessa cosa, un alcol semplice. I due nomi diversi derivano essenzialmente dalla modalità di produzione. Il bioetanolo è un etanolo prodotto dalla fermentazione di una biomassa contenente zuccheri, che può essere canna da zucchero o altre colture come i carciofi, i trucioli di legno, paglia di scarto o segatura. Da questi materiali per distillazione si genera l’etanolo, ovvero il bioetanolo. Quest’ultimo si usa anche come combustibile per i caminetti, ma viene trattato per avere un sapore molto sgradevole e impedirne erroneamente il consumo da parte degli uomini.

Biodiesel

Il biodiesel è un combustibile liquido, trasparente e di colore ambrato. Viene ottenuto dall’olio vegetale (colza, girasole o altri) e grassi animali. Ha una viscosità simile a quella del gasolio ottenuto dal petrolio grezzo.

Il biodiesel non è un olio vegetale puro e semplice, come ad esempio l’olio di colza, bensì il risultato di un processo chimico (transesterificazione di oli vegetali con alcol etilico o metilico) a partire da questi o altri componenti biologici. Per l’identificazione delle miscele si ricorre alla siglatura BD (analoga alla BA per le miscele contenenti bio-alcol).

BD100 sta ad indicare un biodiesel puro, mentre le miscele vengono identificate con il numero che indica la percentuale di biodiesel: ad esempio, BD20 per un gasolio tagliato al 20% con biodiesel. Negli Stati Uniti la siglatura è simile, ma senza la D (B100, B20, B50, eccetera). Leggi.

Metanolo

Il metanolo è prodotto in natura dalla fermentazione (alcolica) degli zuccheri ed è l’alcol più diffuso e l’unico adatto al consumo alimentare. Il metanolo viene utilizzato come carburante nelle macchine da corsa. Può essere prodotto dal carbone, dal gas naturale, dalle biomasse e dal diossido di carbonio “catturato”.
Etanolo e metanolo sono molto simili a livello chimico. Rispetto all’etanolo il metanolo ha una catena di carbonio più corta di un solo atomo (metanolo (CH 3 OH), etanolo (C 2 H 5 OH)).

Il metanolo, noto anche come alcol metilico o spirito di legno, è il più semplice degli alcoli. La sua formula chimica è CH3OH (o, abbreviata, MeOH o MetOH). A temperatura ambiente, si presenta come un liquido incolore dall’odore caratteristico. È molto volatile ed estremamente infiammabile. La fiamma di metanolo è invisibile. È completamente solubile in molti solventi organici, quali il cloroformio, ed in acqua.

Tra le nazioni a credere ed investire sul metanolo c’è la CINA: il Ministero dell’Industria cinese lo scorso anno (2022) aveva annunciato di “accelerare l’adozione delle automobili a metanolo” per limitare le emissioni di CO2 esplorando nuove fonti di energia. Anche Geely holding group, noto costruttore di auto cinese, aveva contestualmente annunciato i test del carburante metanolo su una vettura ibrida a metanolo destinata anche per il mercato Europa. Leggi

Biocarburanti ed impatto ambientale

I biocarburanti, su cui punta l’Italia, sono carburanti prodotti da fonti biologiche rinnovabili, come piante, alghe o rifiuti organici. Se essi vengono utilizzati al posto dei carburanti fossili tradizionali come il petrolio, per alimentare i motori dei veicoli e produrre energia, riducono fortemente l’impatto ambientale rispetto ai carburanti fossili, poiché le piante utilizzate per produrre biocarburanti assorbono la CO2 dall’atmosfera durante la loro crescita.

La definizione europea di “Carburanti CO2 neutri”, ha aperto alla possibilità di un utilizzo sui motori a scoppio anche dopo il 2035. La definizione di “CO₂ Neutral Fuel” è infatti una novità assoluta nella normativa europea e si presume che avrà un impatto significativo sull’intero processo legislativo europeo e influenzerà la Commissione nella redazione degli atti delegati relativi ai nuovi standard di CO2 per le auto.

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