Nuovi carburanti: come si fanno i diversi biofuel?

Carburanti eco-sostenibili

Negli ultimi tempi sentiamo sempre di più spesso parlare di biofuel, senza però, in molti casi, aver ben chiaro in mente cosa essi siano. In linea di massima, i biofuel sono dei carburanti eco-sostenibili che vengono prodotti direttamente oppure indirettamente a partire da materiale organico. Parliamo quindi di bioetanolo, di biodiesel, di biobutanolo e di biogas: queste sostanze, molto più rispettose dell’ambiente dei normali combustibili fossili, potrebbero – dovrebbero – sostituire il petrolio nel prossimo futuro.

Perché scegliere i biofuel

Sono moltissimi i motivi per i quali la nostra economia non dovrebbe più basarsi sulle fonti fossili: lo sfruttamento di queste ultime, infatti, rilascia enormi quantità di gas nocivi nell’atmosfera, con gli effetti sul nostro pianeta che noi tutti abbiamo tristemente imparato a conoscere. Oltre a questo, c’è da dire che tra non molti anni le riserve di petrolio finiranno completamente. Anche chi non vuole credere al cambiamento climatico, dunque, si troverà ben presto a dover fare i conti con la necessità di trovare un’alternativa altrettanto performante. La scelta ricadrà molto probabilmente sulla lavorazione delle biomasse, ovvero degli scarti delle lavorazioni agricole e industriali. Con i biofuel, infatti, non si andrà più a sfruttare delle riserve limitate di carbon-fossili, attingendo invece a dei rifiuti che in ogni caso dovrebbero essere trattati. Si parla dunque di una fonte energetica più rispettosa dell’ambiente, ma anche di un riciclo benefico dei rifiuti, nell’ottica vincente di una società basata sui principi dell’economia circolare.

I principali tipi di biofuel

La faccenda dei biofuel, però, non è piana come potrebbe sembrare: esistono infatti diversi tipi di biocarburanti, differenti metodi di produzione e materiali di partenza più o meno adatti allo scopo. Un biofuel, dunque, non equivale ad un altro: per questo motivo può essere molto utile imparare le principali caratteristiche di questi biocarburanti, soprattutto pensando all’estrema importanza che rivestiranno negli anni venturi.

Bioetanolo

Questo biofuel viene utilizzato soprattutto come additivo della benzina. In molti Paesi si trovano infatti in commercio delle miscele con l’85% di etanolo e il 15% di benzina (E85), oppure con una concentrazione di bioetanolo molto più bassa, al 10% (E10). Di fatto quasi tutte le automobili moderne possono usufruire di questi composti; solo i veicoli specificatamente predisposti, però, possono venire alimentati solamente a bioetanolo. La produzione del bioetanolo parte dalla fermentazione alcolica, la quale per azione dei lieviti trasforma gli zuccheri in etanolo. Dapprima questo tipo di biofuel è stato prodotto a partire dalle acque di scarto della lavorazione della canna da zucchero e dal mais (la melassa e il corn steep liquor); il fatto di utilizzare degli elementi fondamentali per il sostentamento umano come il mais e la canna da zucchero per produrre bioetanolo, però, ha provocato delle polemiche che hanno spinto i ricercatori verso le biomasse di seconda generazione. Il nuovo obiettivo, dunque, è quello di utilizzare delle piante inadatte alla nutrizione umana, come per esempio il sorgo da fibra o la canna comune. L’elemento fondamentale per la creazione del bioetanolo di seconda generazione è infatti la lignocellulosa, un polimero naturale non digeribile per l’uomo. Nemmeno in questo caso, però, la strada si è rivelata del tutto libera da ostacoli: i trattamenti chimici richiesti sono infatti costosi e la resa in termini di biofuel non è ottimale. Nonostante questo, la lignocellulosa, per la sua abbondanza e per il suo basso costo, resta in ogni caso il materiale più promettente per la produzione di bioetanolo.

Biodiesel

L’aspetto più interessante è che, pur essendo prodotto con degli oli vegetali, e non con il petrolio, il biodiesel può essere utilizzato in tutti i motori a gasolio normali. Se per la produzione del bioetanolo risulta fondamentale la lignocellulosa, per il biodiesel gli unici elementi necessari sono i trigliceridi, i quali vengono trasformati in biofuel attraverso il processo di transesterificazione. Tra gli oli vegetali più usati per realizzare il biodiesel si contano dunque quelli di soia, di colza, di palma e di girasole. Anche in questo caso, però, in un secondo tempo si è iniziato cercare delle fonti che non fossero parte integrante del sostentamento umano: per questo motivo, gli studiosi stanno cercando di mettere a punto delle lavorazioni su biomasse alternative, come gli oli di scarto, gli oli dei fondi dei caffè e quelli derivati dalla lavorazione del legno. Si è arrivati così ai biodiesel di seconda generazione, come per esempio quello prodotto in India a partire dall’olio della pianta Jatropha curcas, capace di crescere anche su terreni altrimenti non coltivabili. Un capitolo a sé spetta invece ai biodiesel di terza generazione, i quali sfruttano gli oli prodotti dalle microalghe: per la loro coltivazione sono sufficienti acqua, luce, anidride carbonica e una temperatura compresa tra i 20° e i 30°.

Biobutanolo

Il biobutanolo è un alcol del tutto simile all’etanolo. Come quest’ultimo, infatti, viene impiegato come additivo nella benzina. Un punto a favore di questo particolare biofuel, però, è il suo elevato potere energetico, unito ad una volatilità e ad una corrosività minori. Il biobutanolo viene prodotto con un processo di fermentazione chiamato A.B.E. (acetone, butanolo ed etanolo): attraverso delle biomasse di prima e seconda generazione, come la melassa o la lignocellulosa, vengono prodotti molti composti, tra i quali i quali l’acetone, il butanolo e l’etanolo sono i più importanti. Lo svantaggio del butanolo è che questo risulta altamente tossico ad alte concentrazioni, e tale è il principale motivo per il quale la produzione di questo biofuel è ancora oggetto di studio.

Biogas

Quando si parla di biogas, di fatto, ci si riferisce al biometano. Questo biofuel, infatti, è una miscela di metano e anidride carbonica prodotta a partire dalle biomasse. Possono essere tantissime le basi di partenza per il suo processo di produzione, detto digestione anaerobica: dagli scarti delle lavorazioni agricole ai residui delle attività industriali e municipali, le opzioni sono davvero molte. Questo processo è reso possibile dalla presenza di particolari microrganismi, i quali mettono in atto tre differenti reazioni: idrolisi acidogenica, acidogenesi sintrofica e metanogenesi. Il tutto avviene all’interno di reattori più o meno grandi, denominati biodigestori: al termine del processo, il metano e l’anidride carbonica si separano automaticamente dagli scarti, facendo del biogas uno dei biofuel meno costosi.