Biocarburanti cellulosi

Biocarburanti cellulosi

Ci sò sfarenti tippi di biocarburanti chì venenu da materia prima chì pò esse rigenerata. Oghje avemu da parlà biocarburanti cellulosi. Stu tippu di carburante vene da residui agriculi in rapida crescita, legnu è erbe chì ponu esse trasformati in una varietà di biocarburanti cumprese i carburanti a getto.

In questu articulu avemu da descrivere ciò chì sò i biocarburanti cellulosi è chì caratteristiche anu.

Chì sò i biocarburanti cellulosi

Cellulosa

Per a sucietà d'oghje duverebbe esse chjaru chì duvemu esce da a sfera petrolifera. A dipendenza da questu combustibile fossile pone rischi intollerabili per a sicurezza naziunale, ecunomica o ambientale. Tuttavia, u mudellu ecunomicu attuale ùn ferma micca l'usu di questi i carburanti fossili. Per truvà nuove fonti di energia rinnovabile, hè necessariu scopre un novu agente capace di propulsà a flotta mundiale di veiculi, postu chì hè a principale fonte di emissioni di gas à effetto serra in l'atmosfera.

Pudete praticamente distillà i biocarburanti da tuttu ciò chì hè o hè sempre statu vegetale. Quelli di a prima generazione venenu da biomasse comestibile, principalmente di granu è soia, canna da zuccheru è barbabietola, frà altri. Sò i frutti di più in manu in una furesta di biocombustibili putenziali postu chì predomina a tecnica necessaria chì hè necessaria per estralli.

Ci vole à dì chì sti biocarburanti ùn sò micca una suluzione durevule cù u tempu. Una terra cultivabile esistente hè necessaria è solu i biocarburanti puderanu esse produtti per copre u 10% di tutti i bisogni di carburante liquidu di i paesi i più sviluppati. Esigendu colture più grandi, l'alimentazione di u bestiame diventa più cara è nantu à i prezzi di certi alimenti, ancu se micca tantu o cum'è a stampa averia da crede uni pochi d'anni fà. Una volta chì e emissioni totali cuntenute in i biocarburanti di prima generazione sò contabilizati, ùn hè micca cusì benefiziu per l'ambiente cum'è noi vuleriamu ch'ellu sia.

Bilanciu di emissioni di gasu à serra

Canna à zuccheru

Stu svantaghju in u bilanciu di i gasi serra in l'atmosfera trà assorbimentu è generazione pò esse allevatu cù l'usu di biocarburanti di seconda generazione chì sò derivati ​​da materiali cellulosici. Questi materiali cellulosici sò: risidui di legnu cum’è a sega è i residui di a custruzzione, agriculi cum’è i fustu di granu è e paglie di granu. Truvemu dinò colture energetiche, vale à dì piante chì anu una crescita rapida è chì anu materiale in gas o siminamente specificatu per a produzzione di biocarburanti.

U vantaghju principale di queste colture energetiche hè chì costanu pochi durante a so pruduzzione. Solu abbundante è ùn influenza micca a produzzione alimentaria, chì hè di vitale impurtanza da tene contu. A maiò parte di e culture energetiche ponu esse cultivate nantu à terreni marginali chì ùn sò micca usati per l'agricultura. Alcune di sti culturi di salice rinnovabili à rotazione corta ponu decontaminà u terrenu mentre crescenu.

Pruduzione di biocarburanti cellulosi

Materiale di biocarburanti

Quantità enormi di biomasse ponu esse raccolte in modu durabile per a produzzione di carburante. Ci sò qualchi studii chì affirmanu chì, almenu, in i Stati Uniti, almenu 1.200 milioni di tunnellate di biomasse cellulosa secca ponu esse prodotte à l'annu senza chì ciò riduce a biomasse dispunibile per u cunsumu umanu, u bestiame è l'espurtazioni. Cù questu più di 400.000 milioni di litri di biocarburanti puderianu esse uttenuti à l'annu. Questa quantità hè equivalente à a metà di u cunsumu annuale attuale di benzina è diesel in i Stati Uniti.

Sta biomasa generata pò esse cunvertita in ogni tipu di biocarburanti: etanolu, benzina urdinaria, gasoil è ancu carburante per jet. Hè assai più faciule di fermentà i granelli di granu chè di scumpressà i gambi di cellulosa donati, ma ultimamente sò stati fatti grandi prugressi. L'ingegneri chimichi anu putenti mudelli urdinatori chimichi quantichi per custruisce strutture capaci di cuntrullà e reazioni à u livellu atomicu. Sti investigazioni sò destinate à estende prestu e tecniche di cunversione à u campu di a raffineria. L'era di u carburante cellulosicu hè avà à a nostra cunniscenza.

Dopu tuttu, u scopu naturale di a cellulosa hè di furmà a struttura di una pianta. Sta struttura hè custituita da scaffali rigidi di molecule chjose chì sustenenu a crescita verticale chì resistenu tenacemente à a decadenza biologica. Per liberà l'energia chì cuntene a cellulosa per sbulicà u nodu moleculare creatu da l'evoluzione.

Processu di generazione di energia per mezu di biomasa cellulosa

U prucessu principia rompendu a biomasa solida in molecule più chjuche. Queste molecule sò ulteriormente raffinate per avè carburanti. I metudi sò generalmente classificati per temperatura. Avemu i metudi seguenti:

  • U metudu à bassa temperatura: Stu metudu funziona cù temperature trà 50 è 200 gradi è produce zuccheri capaci di fermentà in etanolu è altri carburanti. Questu accade à u listessu modu cum'è u trattamentu attuale adupratu per i culturi di granu è di canna da zucchero.
  • U metudu di alta temperatura: Stu metudu funziona à temperature trà 300 è 600 gradi è si ottiene un bio-oliu chì pò esse raffinatu per pruduce benzina o diesel.
  • U metudu di temperatura assai alta: Stu metudu funziona à temperature sopra i 700 gradi. In questa operazione hè generatu un gas chì pò esse trasformatu in carburante liquidu.

Per avà, ùn si sà quale hè u metudu chì cunverterà a quantità massima di energia immagazzinata da carburante liquidu à u costu u più bassu pussibule. Diversi percorsi ponu avè da esse seguitati per diversi materiali biomasse cellulosi. Trattamentu à alte temperature ponu esse ottimali per i boschi, mentre e basse temperature funzioneranu megliu per e erbe. Tuttu dipende da a quantità di materiale chì deve esse ridutta per generà u biocarburante.

In riassuntu, a cellulosa hè fatta di atomi di carbonu, ossigenu è idrogenu. A benzina, da a so parte, hè cumposta da carbonu è idrogenu. A cunversione di a cellulosa in biocarburanti cunsiste, dunque, à eliminà l'ossigenu da a cellulosa per uttene molecule di alta densità energetica chì cuntenenu solu carbone è idrogenu.

Spergu chì cù queste informazioni pudete amparà di più nantu à i biocarburanti cellulosi.


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