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Biocarburanti liquidi

Energia da biodiesel

Il biodiesel nella cogenerazione, nel riscaldamento e nell'autotrazione
Il biodiesel è un biocarburante che, utilizzato puro o miscelato in percentuali variabili con gasolio, consente di ottenere energia meccanica, elettrica e termica nel pieno rispetto dell'ambiente e a costi competitivi rispetto ai tradizionali combustibili fossili.
 
La filiera del biodiesel è la medesima del'olio vegetale, e anche i possibili utilizzi sono i medesimi:
 
1. Combustione in cogeneratori per la produzione di energia elettrica e di energia termica
 
2. Combustione in caldaia, per la produzione di sola energia termica
 

3. Utilizzo come carburante per autotrazione

1. Produzione di elettricità e calore in cogenerazione

Il tipico impianto di cogenerazione prevede l'abbinamento tra un motore a combustione interna, in cui l'energia meccanica viene trasformata da un generatore in energia elettrica, e un sistema di recupero del calore di scarto per la produzione di energia termica.
 
Per avere alcune nozioni di base sul principio di funzionamento e sui vantaggi energetici della cogenerazione, consulta la voce "Cos'è la cogenerazione" nel menu di destra.
 
Spesso, quando si di parla di "cogenerazione da biodiesel", ci si riferisce in realtà impropriamente all'utilizzo in motori cogenerativi di olio vegetale, puro o raffinato.
 
Infatti, se la cogenerazione da biodiesel risulta essere un'opzione tecnicamente realizzabile, in realtà nella maggior parte dei casi non è la soluzione ottimale per produrre energia elettrica e termica da piccoli impianti.
 
Cerchiamo di capire il perchè. L'olio vegetale è ricavabile mediante processi estrattivi relativamente semplici, come la pressatura a freddo e la successiva filtrazione dell'olio. Si tratta quindi di lavorazioni attuabili anche in piccoli frantoi all'interno di aziende agricole (singole o consorziate), che permettono un utilizzo e una valorizzazione immediata (energetica e/o alimentare) dell'olio estratto.
 
Al contrario il biodiesel, con le tecniche attuali, necessita di un processo estrattivo più complesso (la transesterificazione), che avviene di norma in impianti produttivi di medie e grandi dimensioni.
 
Quindi in definitiva, nell'ottica della produzione decentrata di energia elettrica da piccoli impianti cogenerativi, in grado di dare un sostegno concreto al reddito agricolo e di interfacciarsi virtuosamente con le produzioni aziendali (zootecniche, alimentari, ecc.), l'utilizzo in cogenerazione dell'olio vegetale è preferibile a quella a biodiesel.
 
Per approfondire alcuni dettagli impiantistici e per conoscere gli incentivi previsti per la generazione elettrica e per la cogenerazione da biocarburanti liquidi, vedi anche "Energia da olio vegetale" nel menu di destra.
 
2. Produzione di solo calore
 
L'utilizzo del biodiesel in caldaie per il riscaldamento è una pratica diffusa e testata.
 
Un aspetto fondamentale è che, a differenza dell'uso motoristico in cui si impiegano di norma miscele gasolio/biodiesel, il biodiesel utilizzato per il riscaldamento è normalmente puro al 100%.
 
Esistono sul mercato bruciatori per caldaie, specifici per la combustione di biodiesel. L'installazione di questi bruciatori rende tecnicamente possibile la conversione a biodiesel di caldaie esistenti.
 
Esistono sul mercato anche caldaie policombustibili o "onnivore", caratterizzate dalla possibilità di bruciare diverse tipologie di biomassa solida e spesso dotate di un bruciatore specifico per il biodiesel.
 
Nonostante le caratteristiche chimico-fisiche del biodiesel siano simili a quelle del gasolio, spesso è necessario intervenire sulle caldaie con piccole ma importanti modifiche ad alcuni componenti.
 
Quelli che seguono sono soltanto generici consigli di massima. Per ottenere informazioni più approfondite, è consigliato rivolgersi a tecnici specializzati. 
 
Possibili problemi possono derivare dall'incompatibilità del biodiesel con le guarnizioni e i condotti realizzati in gomma, che è consigliabile sostituire. 
 
Inoltre, dato il minore potere calorifico rispetto al gasolio, la combustione in caldaia di biodiesel  può richiedere  la sostituzione degli ugelli, in modo da aumentare la portata del combustibile. In alternativa, si può anche aumentare semplicemente la pressione di mandata del combustibile, mantenendo gli stessi componenti impiantistici.
Molti sono gli aspetti positivi derivanti dall'utilizzo di biodiesel in caldaia, tra cui:
 
• prestazioni comparabili con quelle del gasolio
 
• fumi di scarico più puliti e minore sporcamento del bruciatore e della caldaia
 
3. Autotrazione

Le particolari caratteristiche del biodiesel, per molti versi simile al gasolio, fanno di questo carburante un'interessante alternativa ai tradizionali combustibili fossili utilizzati nei motori dei veicoli.

Il biodiesel è impiegabile puro al 100% oppure miscelato con gasolio in percentuali variabili, che si possono individuare dal nome commerciale del biodiesel. Ad esempio, un biodiesel B15 identifica una miscela composta per il 15% da biodiesel e per il restante 85% da gasolio

 

Per quanto riguarda la discussa questione della compatibilità tra il biodiesel e i motori delle autovetture, bisogna fare alcune precisazioni:

• miscele con percentuali di biodiesel non superiori al 30% si possono utilizzare su tutti i motori diesel di qualunque tipo e di qualunque età, senza necessità di modifiche tecniche

• alcuni veicoli di recente concezione garantiscono la possibilità di utilizzare biodiesel puro al 100% (e anche miscelato con gasolio in percentuali inferiori)

• motori diesel di vecchia concezione, con alcuni semplici accorgimenti tecnici (sostituzione guarnizioni in gomma, modifiche agli iniettori), possono essere alimentati con biodiesel sia puro che miscelato

Attenzione: a causa dei pareri tuttora discordanti in merito alla possibilità di alimentare a biodiesel i motori diesel non specificamente omologati, si consiglia di informarsi attentamente prima di tentare esperimenti azzardati!

Biodiesel vs. gasolio

Moltissimi studi hanno dimostrato un comportamento perfettamente "normale" da parte dei motori alimentati a biodiesel.

E' stato rilevato però anche un'aumento dei consumi specifici (+10%) e una diminuzione della potenza erogata (-5%). Entrambi questi fenomeni sono dovuti al minore potere calorifico del biodiesel rispetto al gasolio (38 MJ/kg contro 42 MJ/kg). 

Ma ciò che è da sottolineare sono i benefici ambientali, in termini di ridotte emessioni inquinanti, che possono contribuire al miglioramento della qualità dell'aria nelle aree urbane. In particolare, le applicazioni più interessanti riguardano la conversione a biodiesel delle flotte pubbliche (autobus, camion nettezza urbana, ecc.) e anche dei mezzi agricoli.

Quindi, oltre a essere una fonte energetica rinnovabile e a zero emissioni di CO2, il biodiesel offre una serie di importanti vantaggi ambientali:

• minore produzione di idrocarburi incombusti (-15/-20%)

• minori emissioni di monossido di carbonio (-35/-40%)

• minori emissioni di particolato (-30/-40%)

• minore fumosità dei gas di scarico (-60/-70%)

• zero emissioni di biossido di zolfo 

Dal punto di vista delle emissioni, l'unico parametro a sfavore del biodiesel sono gli ossidi di azoto (NOx), leggermente superiori (+ 10% circa) a quelli emessi dai motori alimentati a gasolio.  

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