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Gentile Fabrizio,
non abbiamo ancora avuto occasione di presentarci e di conoscerci personalmente e mi auguro quanto prima di poterlo fare.

Vorrei approfittare delle tue conoscenze in chimica per togliermi un dubbio che da un po di tempo mi perseguita, mi occupo di energie alternative e il tema scottante del momento è il biodiesel.

Recentemente è stato pubblicato anche su Promiseland un articolo apparso per la prima volta su Zeusnews.it "Olio di colza nei diesel, chi lo usa è fritto
Passaparola ad alto rischio sul presunto risparmio ottenibile mettendo oli da supermercato nei serbatoi delle auto diesel."

Non ho assolutamente intenzione di commentarlo in questa sede eventualmente aprirò una discussione nel forum delle energie alternative, ma c'è una cosa che in questo articolo mi ha fatto sobbalzare ed essendo un argomento a mio avviso legato a delle semplici nozioni di chimica, approfitto della tua pazienza e di questo 3D per togliermi ogni dubbio.

La frase che non riesco proprio a digerire (in verità ce ne sarebbero molte altre) è questa:

"Per esempio, l'olio di colza da supermercato contiene ancora glicerina, che invece nell'olio di colza per biodiesel è stato rimossa. "

Ora se non ricordo male l'olio vegetale è composto da diverse sostanze perlopiù trigliceridi, forse una piccolissima percentuale di glicerina che dipende dal tipo di olio.

In verità, sempre se non ricordo male la glicerina si produce con un processo chimico dell'olio che si chiama transterificazione utilizzando la lisciva o metossido (metanolo+soda caustica), come rappresentato in questa reazione (non hanno messo la soda caustica)


Mi sembra quindi che l'affermazione soprariportata e cioè che l'olio contiene ancora la glicerina sia una affermazione sbagliata o comunque formulata decisamente molto male lasciando intendere che la glicerina presente nell'olio danneggia gravemente i motori diesel, in verità da come descritto nella reazione la glicerina è il prodotto di una reazione chimica.

Puoi togliermi questo dubbio?
Avrei altre due cosine da chiederti se non ti disturba troppo.
Grazie
Andrea Rampado

Caro Andrea,
riprendo il tuo intervento per risponderti. Ovviamente ci riuscirei meglio se ti avessi qui di fronte e potessi farti dei bei disegnini in un foglio di carta, ma dobbiamo fare con quello che abbiamo.

Tu dici: "Per esempio, l'olio di colza da supermercato contiene ancora glicerina, che invece nell'olio di colza per biodiesel è stato rimossa. "
Ora se non ricordo male l'olio vegetale è composto da diverse sostanze perlopiù trigliceridi, forse una piccolissima percentuale di glicerina che dipende dal tipo di olio.
In verità, sempre se non ricordo male la glicerina si produce con un processo chimico dell'olio che si chiama transterificazione utilizzando la lisciva o metossido (metanolo+soda caustica), come rappresentato in questa reazione (non hanno messo la soda caustica)

Prima condierazione: gli oli, tutti gli oli, sono dei trigleiceridi cioè formati da una molecola di glicerina e da tre di acido grasso, come nel primo disegno della reazione che hai riportato. I trigliceridi rappresentano circa il 97% degli oli sia animali che vegetali. Il rimanente è composto da mono e digliceridi (cioè trigliceridi riusciti male), da insaponificabile, fitosteroli e vitamine.
Bon, questo c'è e basta. Quando si consiglia di usare olio di colza direttamente nel serbatoio di una macchina diesel si dice quindi che il TRIGLICERIDE intero (cioè non glicerina o acidi grass ma proprio il trigliceride) può funzionare da combustibile. Vedremo dopo che problemi può dare questa pratica.
Passiamo adesso al Biodiesel: tutta un'altra cosa! Cioè si realizza la trasesterificazione che hai riportato, si separa la glicerina e si ottiene un "alfa metil estere da acido grasso". Cioè l'ultimo dei tuoi disegnini. Questa sostanza finisce nel serbatoio, si mette in moto e si va.

Adesso ti do la mia opinione: quando si brucia del combustibile dentro la camera a scoppio di un motore l'importante è che bruci bene, che fornisca potenza e che non rilasci residui. Se controlli adesso i disegnini ti accorgerai che il trigliceride è una sostanza molto pesante cioè grossa e per bruciarla tutta ci vuole un bel pò. Molto probabile quindi che non si riesca a degradarla interamente e che dai gas di scarico escano, nell'atmosfera, ancora molte frazioni incombuste.
Se consideriamo adesso l'alfa metil estere vediamo che pesa esattamente un terzo del trigliceride e dunque può bruciare molto meglio e direi completamente (se il motore è ben regolato).
Credo che la polemica sorta derivi da questo e cioè che il biodiesel vero e proprio (alfa metil estere) sia ecocompatibile mentre l'olio non trattato dia dei seri problemi di combustione.

Ah dimenticavo: se nella reazione che hai illustrato ci metti della soda casutica otterrai del sapone perché lo ione sodio andrà a fissarsi direttamente all'acido grasso. Quindi non si otterrà nulla di utilizzabile dal punto di vista dell'autotrazione o del riscaldamento.

Spero di essere stato chiaro, altrimenti dimmelo che ricomincio.
Ciao
Fabrizio

Caro Fabrizio grazie,
rubo ancora un po del tuo tempo per capire meglio alcune cosette.
Non serve che ricominci ovviamente, ma voglio ripetere il punto perchè non ci siano equivoci; io non dico che l'olio del supermercato contiene ancora la glicerina, è scritto nell'articolo di Paolo Ativissimo pubblicato anche da Promiseland che nel complesso ritengo un articolo completamente sbagliato e disinformante (se si può usare questo termine).

Ma torniamo alle cose serie; abbiamo capito che l'olio è formato perlopiù da trigliceridi molto pesanti che per reazione chimica (in presenza di soda caustica come catalizzante, circa 3.5 gr/litro olio nuovo o 6,25 gr/litro olio usato) in presenza di alcol metilico o etilico si liberano una molecola di glicerina (trialcol) e tre molecole di metilesteri (bio-diesel).

Trascuriamo per il momento che Diesel quando inventò l'omonimo motore lo alimentava ad olio di arachidi e che personalmente ho visto funzionare egregiamente dei motori Diesel a Margarina, Burro, Grassi animali e addirittura Panna e che centinaia forse migliaia di persone oggi in Italia viaggiano da parecchio tempo utilizzando al 100% olii vegetali infischiandosene di ciò che potrebbe uscire dai gas di scarico.....

La mia domanda è:
La transterificazione è l'unico sistema conosciuto o possibile per la produzione di Biodiesel?

E' possibile estrarre la glicerina dai trigliceridi ad esempio con un sistema sottovuoto spinto (2mm di mercurio) e calore "forse" in presenza di "vapore"???

Un'altra cosa, torniamo ai trigliceridi; se utilizzo i trigliceridi nel motore, trascurando le possibili reazioni con l'AZOTO che comportano la produzione dei famelici NOx, la reazione dovrebbe teoricamente essere la seguente:

3CH2-O-R + O2 >>>>> CO2 + H20

Perdona la mancanza del bilanciamento (non mi ricordo più come si fa), ma mi serve per capire.

Ora essendo una molecola molto pesante in verità le cose che accadono dopo le freccette in un motore endotermico possono essere ben diverse e quindi sicuramente avremo anche CO e HC oltre che anidride carbonica e acqua.

Se invece ci aggiungo un po di idrogeno???

3CH2-O-R + O2 + H2 >>>>>> ????

Miglioro e ottimizzo la combustione?
Lascia perdere la risposta ho già provato con un generatore OH installato in un motore Diesel e funziona benissimo con olio vegetale puro, l'indice di opacità è passato da 0,46 a 0,06 e scende ancora, il motore sta spurgando morchie e residui carboniosi accumulati in oltre 200.000 km.


Quello che mi preme sapere veramente è se è possibile transterificare senza l'uilizzo del metossido, perchè molti stanno utilizzando questa reazione per prodursi il bio-diesel in casa che gli costa a conti fatti come il diesel alla pompa, ma ha lo svantaggio di essere un processo altamente inquinante nel caso in cui ci fossero delle dispersioni della lisciva nel terreno con conseguente produzione di ossidi di mercurio ecc, oltre alla pericolosità dell'alcol Metilico...

Grazie infinite per la tua pazienza...
Perdona gli strafalcioni che posso aver scritto....
A presto
Andrea Rampado

Caro Andrea,
vediamo:

La mia domanda è:
La transterificazione è l'unico sistema conosciuto o possibile per la produzione di Biodiesel?
Praticamente sì! Se usi un altro alcool al posto del metanolo, per esempio dell'etanolo, otterrai una molecola ancora più pesante (un CH3 in più) e dunque peggiori la situazione. Ma mi sembra che la discussione debba essere allargata e cioè dire che qualsiasi sostanza organica, cioè composta da idrogeno, ossigeno e carbonio può essere bruciata ed ottenere dell'energia secodo la tua reazione:

3CH2-O-R + O2 >>>>> CO2 + H20

Il problema non è la molecola organica ma il motore! Se infatti il motore non è progettato per bruciare quel tipo di molecola, esso non riuscirà a decomporla completamente ed i gas di scarico saranno una specie di camera a gas.

E' possibile estrarre la glicerina dai trigliceridi ad esempio con un sistema sottovuoto spinto (2mm di mercurio) e calore "forse" in presenza di "vapore"???
Assolutamente no!
Non è una "estrazione" ma una scissione molecolare e questa non si può fare per distillazione o altro sistema che non intervenga a livello appunto molecolare.

Quello che mi preme sapere veramente è se è possibile transterificare senza l'utilizzo del metossido, perchè molti stanno utilizzando questa reazione per prodursi il bio-diesel in casa che gli costa a conti fatti come il diesel alla pompa, ma ha lo svantaggio di essere un processo altamente inquinante nel caso in cui ci fossero delle dispersioni della lisciva nel terreno con conseguente produzione di ossidi di mercurio ecc, oltre alla pericolosità dell'alcol Metilico...

Prodursi il biodiesel in casa? Ma sono matti? Il rischio maggiore è che gli scoppi tutto l'ambaradan.
No! Sconsigliabile completamente anche perché gli impianti "sicuri", dichiarati ed efficienti che producono biodiesel ci sono. Non vedo il motivo di correre il rischio di incendiare il quartiere semplicemente per fare i piccoli chimici.
Ciao
Fabrizio

Caro Fabrizio,
il biodiesel è senz'altro un argomento che diventerà sempre più importante saper affrontare.

Personalmente non sono mai stato molto favorevole all'utilizzo di biocarburanti perchè sono profondamente convinto che non sia una soluzione che possa sostituire gli attuali carburanti di origine fossile, per questo motivo mi sono sempre spinto in ricerche che vanno molto al di là delle soluzioni proposte in alternativa come le fuel cell, l'idrogeno ecc.

L'interesse per il bio-diesel si è acceso per due motivi:
1) Smaltimento definitivo a zero impatto degli oli esausti vegetali
2) Il pericoloso aumento di persone che se lo fanno in casa

Per entrambi i motivi mi sono messo alla ricerca di sistemi che possano risolvere entrambi i problemi in un'unica soluzione.

La classica mission impossible, del resto me la sono andata a cercare.

Nel primo caso ho trovato due soluzioni che mi permettono di smaltire a zero impatto olii vegetali esausti senza doverli transterificare per poi utilizzarli come biodiesel nei generatori elettrici.

La prima soluzione prevede una filtrazione, una perfetta ossigenazione e poi una combustione in presenza di idrogeno, questo per evitare soprattutto la produzione degli incombusti e del CO ed emettere solamente acqua e CO2 (quest'ultima che rientra nel ciclo naturale), quindi emissioni zero.

La seconda soluzione prevede un trattamento meccanico termico che utilizza un vuoto spinto a oltre 220 C°, questo trattamento spacca totalmente i trigliceridi producendo acidi grassi senza quindi nessun tipo di trattamento chimico in modo totalmente eco-compatibile e naturale, il prodotto così ottenuto finisce poi per essere smaltito completamente nei classici generatori diesel, anche qui con un po di idrogeno per ottimizzare la combustione e non avere incombusti o i famigerati NOx.

Entrambe le soluzioni che ho trovato sono ottime e creano anche economia, certificati verdi, energia ecc senza il costo aggiuntivo di 20 centesimi per litro prodotto di "bio-fuel" come nel caso della transterificazione chimica e neppure il costo dell'olio perchè considerato rifiuto, una soluzione ecologica, economica e definitiva.

Ma per le persona che ancora oggi si producono il bio-diesel in casa soluzioni definitive che non utilizzino il metossido non sono ancora stato in grado di trovarne, non riesco proprio ad immaginare che tutti si possano installare un generatore d'idrogeno nella propria auto come ho fatto io, anche se non è assolutamente pericoloso è un sistema che va seguito e curato gli elettrodi sono molto delicati, e nel secondo caso non penso che vapore in pressione a 300 C° si possa trovare in tutte le case, per cui ho completato mezza missione e mezza no!!! :-(

Sono punto a capo e questi ragazzi "giocano" ancora con il metossido
http://www.forumcommunity.net/?t=996501
e non so proprio come fare :-(

Grazie ancora Fabrizo, cercherò ancora...
A presto
Andrea Rampado