Quali sono le basi della produzione di biocarburanti?
La produzione di biocarburanti è il processo di produzione di combustibile da materiali organici a base di carbonio. Nella maggior parte dei casi, questa materia organica proviene da piante ma, in teoria, quasi tutti i materiali organici a base di carbonio potrebbero essere utilizzati per creare biocarburanti alternativi. In alcuni casi, i rifiuti organici come il letame sono stati persino raccolti per essere utilizzati nell'industria di produzione di biocarburanti. A causa della pronta disponibilità di materia organica e del fatto che si tratta di una risorsa rinnovabile, sono state condotte molte ricerche nel campo della produzione di biocarburanti.
Esistono diverse forme di carburante create utilizzando metodi di produzione di biocarburanti, inclusi liquidi, solidi e gas. Ciascuno di questi tipi di carburante ha le proprie applicazioni specifiche che possono includere compiti quali l'alimentazione di veicoli, il riscaldamento di calore o usi di laboratorio. Sebbene esistano vantaggi e svantaggi per i biocarburanti, la ricerca continua sta facendo di questo tipo di carburante un'opzione praticabile per la sostituzione di risorse energetiche meno rinnovabili, come il petrolio e il carbone.
La produzione di biocarburanti viene spesso citata come misura economica per il controllo dell'inquinamento e del prezzo del petrolio. A causa dei minori costi di produzione di questi combustibili e dei loro effetti meno dannosi sull'ambiente, molti governi offrono finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo di biocarburanti per ridurre la dipendenza globale dai combustibili fossili. I metodi più comuni di produzione di biocarburanti sono quelli che utilizzano la materia vegetale, basandosi sul contenuto naturale di zucchero, amido o olio della pianta.
Le piante che sono naturalmente ad alto contenuto di zucchero, come la canna da zucchero o ad alto contenuto di amido, come il mais, vengono utilizzate per produrre biocarburanti attraverso un processo di fermentazione. Il materiale organico fermentato produce un combustibile a base alcolica che può essere utilizzato da solo o miscelato con altri elementi. Un esempio comune di questo tipo di produzione di biocarburanti è l'etanolo, che viene utilizzato da solo per alimentare alcuni veicoli moderni o miscelato con benzina tradizionale a base di petrolio. In alcuni casi, il materiale organico lasciato dal processo di fermentazione viene essiccato e compresso in pellet per formare un combustibile solido per il riscaldamento di forni e altre applicazioni.
I metodi di produzione di biocarburanti che si basano sugli oli prodotti dalle piante utilizzano comunemente soia o alghe. I biocarburanti di alghe e altri biocarburanti a base di olio possono essere utilizzati in forma inalterata se è disponibile calore sufficiente. Per utilizzare questi biocarburanti in un normale intervallo operativo, tuttavia, gli oli vengono spesso convertiti in biodiesel mediante un processo di transesterificazione. La viscosità intrinseca del combustibile viene ridotta in questo processo, rendendo più facile la combustione a temperature più basse e più utile come combustibile per macchinari e veicoli.