I Biocombustibili Prendono Il Volo

Test positivi per i biocarburanti derivati da specie vegetali non commestibili

Fotogallery Biocombustibili sì, biocombustibili no… Continua il dibattito fra sostenitori e detrattori di questi potenziali sostituti dei carburanti fossili. Intanto, la ricerca sforna risultati sorprendenti: già entro il 2010 potrebbero essere disponibili quelli adatti per i velivoli.

Si tratta di combustibili prodotti da oli derivanti da specie vegetali che, a loro volta, forniscono un doppio vantaggio: non sono utilizzate a scopi alimentari e possono essere coltivate su terreni sterili o comunque non fruibili dall’agricoltura. Tali caratteristiche comportano dunque il superamento degli ostacoli più grandi verso la reale sostenibilità dei biocombustibili che, infatti, vengono attualmente prodotti soprattutto da grano, barbabietola da zucchero, soia e olio di palma.

I test finora condotti, che vedono in prima linea la Boeing Commercial Airplanes, hanno fatto rilevare che tali combustibili hanno prestazioni uguali o addirittura superiori rispetto ai derivati del petrolio, confermando che “la tecnologia è pronta” come riferisce, alla rivista Scientific American, Bill Glover, direttore di strategia ambientale per la Boeing, a capo del progetto di sviluppo e certificazione di carburanti alternativi per i jet. In particolare, i risultati più importanti hanno confutato i due presunti difetti: la scarsa densità energetica e il rischio di addensamento alle basse temperature d’alta quota.

La sperimentazione naturalmente va avanti, testando miscele di combustibili derivanti da specie vegetali diverse. Il prodotto che sembra essere realmente pronto a entrare sul mercato è il biodiesel derivante dalla Camelina sativa. Questa specie possiede caratteristiche notevoli, sotto diversi aspetti: richiede bassi costi di piantagione e manutenzione; è adatta alle dure condizioni meteorologiche e climatiche di molte regioni del pianeta; viene coltivata in periodi dell’anno in cui non ci sono altre colture in atto, permettendo la cosiddetta “rotazione” (in particolare col frumento); aggiunge nutrimenti al terreno; può ridurre le malattie delle piante, gli insetti nocivi e la pressione delle infestanti in genere, riuscendo così ad aumentare del 15% la resa della coltivazione successiva; inoltre, pianta e semi, oltre ad essere lavorati per estrarre il prezioso olio, offrono uno scarto che può essere utilizzato come mangime di alta qualità (la pianta è ricca di omega 3) per l’alimentazione animale.

La Natural Selection Farms di Washington è uno dei partner del progetto di sviluppo della camelina nelle regioni delle Grandi Pianure degli Stati Uniti. Quattro i voli sperimentali condotti con successo nell’ultimo anno e mezzo, con miscele di biocarburanti: dalla camelina al cocco, dalla jatropha (specie velenosa che cresce su terreni sterili) alle alghe, per fare gli esempi più rilevanti. I vantaggi sono in termini di efficienza e riduzione dell’inquinamento. “A breve termine, la Boing farà un resoconto dei risultati di tutti i test condotti - riferisce Glover – attraverso il quale sarebbe possibile ottenere nell’arco di un anno la certificazione di questi derivati ecosostenibili come carburanti di prima scelta, definiti jet A-1”.

La chiave di volta nella produzione di questi nuovi biocarburanti, sta nell’utilizzo di molteplici specie vegetali con caratteristiche simili alla camelina. “Il processo di raffinazione e trasformazione porta allo stesso prodotto finale in termini di sostenibilità” afferma Jennifer Holmgren, direttore dell’unità di Chimica ed Energia Rinnovabili della UOP, azienda statunitense che si occupa appunto della produzione di combustibili da oli vegetali. “Ogni varietà può dare infatti il suo contributo per soddisfare il fabbisogno globale" conferma Holmgren e questo per l’industria aeronautica, equivale attualmente a 65 miliardi di galloni di carburante.

Il prezzo del biocombustibile prodotto da camelina e jatropha dovrebbe rispecchiare quelli attuali – 80 dollari al barile o meno – entro i prossimi 3-5 anni mentre quello del derivante dalle alghe entro 8-10 anni, secondo quanto riportano i dati della UOP.

L’International Air Transport Association (IATA), il gruppo che rappresenta il 93% dell’industria aeronautica mondiale, spera di vedere coperto almeno il 10% del fabbisogno energetico dai nuovi biocombustibili entro il 2017, sia per facilitare l’assestamento del prezzo dei carburanti sia per tagliare le emissioni di gas serra. Come ha sottolineato Giovanni Bisignani, direttore generale e amministratore delegato IATA, “i progressi del settore hanno la possibilità di ridurre il nostro ‘carbon footprint’ (letteralmente, ‘impronta al carbonio’) fino all’80%. Fino a tre anni fa nessuno pensava che i biocarburanti si potessero applicare all’aviazione”.

Secondo il rapporto del Carnegie Institution Department of Global Ecology di Washington e della Stanford University, pubblicato dalla rivista scientifica Environmental Science and Technology, ad ora i biocarburanti sostenibili non possono soddisfare più del 10% della domanda a causa dell’alto fabbisogno energetico di aree come Nord America ed Europa. Ma per alcuni Paesi in via di sviluppo, in particolare quelli dell’Africa sub-sahariana, esiste un potenziale elevato, potendo ricavare quantità di energia molte volte superiore al loro attuale fabbisogno, senza distruggere foreste e/o compromettere l’approvvigionamento alimentare.

Nel rapporto i ricercatori hanno indicato le loro stime: la superficie globale di terreni e pascoli abbandonati è pari a 4.7 milioni di chilometri quadrati, quasi la metà degli Stati Uniti, mentre la loro resa potenziale in biomassa, per la produzione di biocarburanti sostenibili, potrebbe ammontare a più di 2.1 miliardi di tonnellate, con un contenuto totale di energia di circa 41 exajoules (miliardo di miliardi di Joule) equivalenti di 170 milioni di barili di petrolio, diventando in grado di soddisfare l’8% circa della domanda di energia di tutto il mondo.

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LEGENDA

1 gallone = 3,79 litri

1 barile di petrolio = 42 galloni USA = 158,987 litri.

carbon footprint = misura dell'impatto che le attività umane hanno sull'ambiente in termini di ammontare di gas serra prodotti, misurati in unità di diossido di carbonio

Joule = Un joule è il lavoro richiesto per esercitare una forza di un newton per una distanza di un metro, perciò la stessa quantità può essere riferita come newton metro.
Per evitare confusione, il newton metro è tipicamente usato come la misura della coppia di torsione e non dell'energia.
Un altro modo di visualizzare il joule è il lavoro richiesto per sollevare una massa di 102 g per un metro, opponendosi alla forza di gravità terrestre.
Un joule è anche il lavoro svolto per produrre la potenza di un watt per un secondo, esattamente come se qualcuno impiegasse un secondo per sollevare la suddetta massa.

APPROFONDIMENTO

La Camelina sativa (chiamato anche falso lino) è una pianta annuale, con piccoli fiori gialli. Appartiene alla stessa famiglia della senape ed era anticamente utilizzata nell’alimentazione. I semi, da 1 a 1.5 mm e di colore giallo dorato, hanno un alto contenuto proteico (attorno al 25%) e un contenuto in olio pari al 40% circa. Può essere coltivata ad elevate altitudini, anche oltre i 1000 metri, e la si trova per lo più ai margini dei campi seminati a frumento. Introdotta diversi anni fa negli Stati Uniti, la sua diffusione si è estesa in tutta l’Europa dopo essere stata maggiormente presente nella parte Sud-Orientale.

Il sorgo dolce, una varietà della specie Sorghum vulgare e parente stretto della canna da zucchero, è una pianta annuale dal fusto alto 3 metri, molto resistente alla siccità e in grado di controllare le infestanti. Può essere inserita in una coltivazione a rotazione. È in grado di produrre 8 unità di combustibile per ogni unità di combustibile impiegato nella sua coltivazione il che lo renderebbe perfettamente utilizzabile nei Paesi in via di sviluppo; anche negli USA, dove la produzione meccanizzata utilizza più carburante, l’etanolo, prodotto dal succo del gambo delle piante, renderebbe 4 volte più energia del mais. Ciò è anche dovuto al suo alto contenuto di zuccheri, che possono variare dal 15 al 20%.
In India, i costi di coltivazione sono 1/3 rispetto a quelli per la canna da zucchero. Non si scambia nei mercati internazionali ma viene cresciuto e consumato a livello locale, come assicura l’Istituto Internazionale per la Ricerca sui raccolti nelle zone semi-desertiche del Tropico. Oltre ai più di 45.000 litri di etanolo distillati ogni giorno, gli agricoltori possono ancora utilizzarne i frutti per sfamarsi e come alimento proteico per il loro bestiame. Fra i paesi che stanno esplorando e stanno per esplorare questa possibilità vi sono Messico, Kenya, Nigeria, Mali, Mozambico, Uganda, Cina, Filippine, Indonesia e il Brasile.

La Jatropha curcas è un arbusto velenoso, quindi libero da alcun impiego come materia prima alimentare, in grado di produrre un frutto ricco di olio. Originaria dei Caraibi, uno dei principali vantaggi della Jatropha risiede nella possibilità di essere coltivata in condizioni di scarsa piovosità e siccità, soprattutto dove è pressoché impossibile far crescere altre colture, essendo anche in grado di fertilizzare il terreno con le sue foglie e combattendo la desertificazione. Tradizionalmente è usato per il riscaldamento e l’illuminazione nelle comunità in via di sviluppo. Un ettaro di Jatropha produce 1.900 litri di olio che può essere bruciato da solo o in miscela. Così dall’India alla Cina, che sta dedicando milioni di ettari per uso combustibile, al Guatemala. E, a testimonianza di una rivoluzione alle porte, in Francia è stato pubblicato un volume eloquente: “Jatropha, le meilleur des biocarburants”. Dal suo olio si produce biodiesel, a un costo di 0.40 dollari per litro.

La Pueraria lobata o Kudzu è una pianta perenne rampicante decidua, originaria di Cina, Giappone ed Est Asia, poi naturalizzata in America. È un’infestante dal sorprendente sviluppo, anche 1.5 metri in una settimana, potendo raggiungere altezze anche di 30 metri. Cresce in zone montane ombreggiate, nei campi, lungo i bordi delle strade, boschetti e foreste e può essere raccolta due volte l’anno, in genere in primavera ed autunno. Importata dall’Asia, questa pianta possiede radici che possono raggiungere una profondità di 6 metri alla ricerca di acqua e sostanze nutritive, e sono ricche di amido, che può essere trasformato in etanolo, chiamato “Kudzunol”. La resa stimata è di circa 3.000 litri di etanolo per ettaro.

Il Myriophyllum spicatum o millefoglio d’acqua è una pianta acquatica perenne, originaria dell’Europa e dell’Asia. Dalla metà degli anni ‘70 si è diffusa anche in laghi, stagni e fiumi degli USA, dove è diventata infestante. I fusti possono raggiungere parecchi metri di lunghezza. Si stanno elaborando metodi diversi di estrazione dell’olio dal millefoglio per utilizzarlo come biodiesel.

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Tags: università , bioetanolo , biodiesel , USA , petrolio , ricerca , biocombustibile , aviazione

Autore: Angela Prisco

Fonte: Scientific American e IATA

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Articolo a "geometria variabile".: la possibilità di approfondire a seconda del proprio interesse...con spiegazioni ad hoc per le terminologie più tecniche. Interessante, anche se si tratta di una formula editoriale a mio avviso non facile da sostenere... Alla redazione il compito di provarci, ai lettori l'ardua sentenza......!!!

Commento di giulio scritto il 10/06/09