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DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AGRARIA

Ph. D. Davide Facchinetti

Corso di Meccanizzazione Agricola e Sistemi Energetici – Mod. 2

Biocarburanti alternativi al gasolio


BiomassaParte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui provenienti dall’agricoltura, comprendente sostanze vegetali e animali, dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali ed urbani

BiocarburanteCarburante liquido o gassoso per i trasporti ricavato dalla biomassa

PhPh. D. Davide Facchinetti . D. Davide Facchinetti Corso di Meccanizzazione Agricola e Sistemi Energetici Mod. 2


Sono quindi indicate in generale come biomasse:� Tutti i prodotti delle coltivazioni agricole e della forestazione� I residui delle lavorazioni agricole, degli scarti dell’industria alimentare compresa la macellazione� Le alghe� Tutti i prodotti organici derivanti dall’attività biologica animale� La componente organica dei rifiuti solidi urbani



Biocarburanti(Dlgs n. 128 del 30 maggio 2005 – Allegato I)

• Bioetanolo

• Biodiesel

• Biogas

• Biodimetiletere

• Bio-ETBE (basato sul bioetanolo, il 47% è consideratorinnovabile)

• Biocombustibili di sintesi derivanti da biomasse (FT-liquids)

• Bioidrogeno

• Oli vegetali puri



Nonostante Rudolph Diesel nel 1898 brevettò il suofamoso motore che all’epoca doveva esserealiementato con olio di canapa, questo brevetto rimasechiuso in un cassetto dell’ufficio brevetti fino a quandonon ci si accorse che esso poteva brillantementefunzionare anche con il gasolio, che nei primi anni del‘900 altro non era se non un sottoprodotto “inutile”derivante dalla raffinazione del petrolio da cui siricavava la più nobile benzina.

E’ solo in epoca più recente, ovvero dalla crisipetrolifera degli anni ‘70 che si rispolveraronocombustibili biologici alternativi come ad esempio ilbiodiesel, che è quello con caratteristiche fisico-chimiche che più si avvicinano a quelle del gasolio.

Il confronto con il gasolio evidenzia analogie nelle proprietà dei due prodotti, che inducono aconsiderare il biodiesel un suo valido sostituto, ma al tempo stesso fa emergere importantidifferenze da cui dipendono i vantaggi ambientali nell’impiego del biodiesel. Il gasolio è il prodottotradizionale della distillazione primaria del greggio, la cui qualità dipende dalle caratteristiche delgreggio stesso e dalle modalità con cui avviene la distillazione.Questa definisce la volatilità del combustibile e si svolge somministrando calore alla miscela erilevando quale sia la frazione più volatile; valori elevati di distillazione indicano una bassa volatilitàe una minore vaporizzazione degli oli nella camera di combustione, cui possono seguire unacombustione incompleta e la creazione di Idrocarburi Policiclici Aromatici nei gas di scarico.



Nel gasolio sono presenti diverse classi di idrocarburi come paraffine, aromatici (con l’anellobenzenico) e naftenici, le cui proporzioni variano da gasolio a gasolio.

La composizione chimica del metilestere e, inparticolare, la posizione che gli atomi diossigeno occupano nella molecola (si trovanoalle estremità della catena lineare di carbonio)rendono il biodiesel facilmente attaccabile daibatteri che in natura degradano gli oli e i grassi,laddove il gasolio, con catene ramificate eidrocarburi aromatici, è molto più difficile daabbattere. Tale caratteristica del biodiesel,meglio nota come biodegradabilità, lo rende unprodotto poco pericoloso per l’ambiente (suolo eacqua) qualora si verificassero perdite diffuse oconcentrate e non è parimenti riscontrabile nelgasolio, povero di ossigeno e con idrocarburioltremodo complessi, per la cui degradazione ibatteri non hanno gli opportuni enzimi.


DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA AGRARIAPhPh. D. Davide Facchinetti . D. Davide Facchinetti

Corso di Meccanizzazione Agricola e Sistemi Energetici Mod. 2


Da tempo si afferma che l'agricoltura potrebbe assumere un ruolo di produttore di risorse rinnovabiliper l'industria e il terziario non-food. Allo stato attuale della tecnica, una delle soluzioni più concretee che beneficia dell'esenzione delle accise (esenzione per un contingente di 200.000 t) è costituitadalla produzione e utilizzo del "biodiesel“. Il biodiesel soffre ancora di alcune problematiche ma, difatto, gli va riconosciuta una notevole flessibilità di produzione (le corrispondenti tecniche agricole edi lavorazione dei semi sono ampiamente collaudate) e di utilizzo (riscaldamento e motori diesel,applicazioni per le quali è già consolidata una certa esperienza).Sul piano energetico il biodiesel si presenta indubbiamente vantaggioso (quando prodotto secondoi migliori canoni di convenienza), in quanto consente di ottenere 2,5 unità di energia a fronte diuna unità spesa (guadagno netto di circa 1,5 unità).Sul piano ambientale si valuta che l'impiego di un kg di biodiesel in sostituzione del gasoliocomporti riduzioni del bilancio di produzione della CO2 che possono raggiungere i 2,1 kg (60% inmeno rispetto al dato di riferimento: 3,2 kg di CO2 per kg di combustibile fossile).

Le fonti del biodieselIl biodiesel si ottiene principalmente dalla spremituradei semi delle piante oleaginose quali colza, soia,senape, palma, ecc... Con qualche accortezza in più,può essere ricavato anche da grassi animali e dagli olidi scarto (olio di frittura della cucina).Recentemente gli studi stanno concentrando la loroattenzione sulla produzione di biodiesel dalle alghe, inquanto hanno dato prova di una resa superiore anche di100 volte rispetto alle piante oleaginose (tonnellate perettaro).



Un additivo con potere lubrificanteInteressante è l’impiego del biodiesel come additivo per aumentare il potere lubrificante del gasolioa basso contenuto di zolfo.Tale uso del metilestere è, di fatto, una realtà già consolidata, in quantole miscele gasolio-biodiesel al 5% sono distribuite sulla rete ordinaria da alcune compagniepetrolifere. Esse permettono, in effetti, di superare il problema dell’usura delle pompe che si èmanifestato con l’ingresso nel mercato del gasolio a basso tenore di zolfo.

Caratteristiche chimico-fisiche di gasolio e biodiesel



La transesterificazione è la trasformazione di un estere in un altro estere per reazione con unalcol. La reazione è simile a quella di una normale esterificazione e, come quest'ultima, ècatalizzata da un ambiente acido o alcalino. E’ un processo che può essere effettuato in batch o incontinuo.



La sua produzione è del tutto ecologica, poiché non presuppone la generazione di residui, o scartidi lavorazione. La reazione di transesterificazione prevede la generazione di glicerina quale“sottoprodotto” nobile dall’elevato valore aggiunto, della quale sono noti oltre 800 diversi utilizzi.



Impianto Località Capacità Produttiva (t/anno)

% di produzione esente da accisa rispetto alla capacità produttiva

(anno 2006) Comlube Srl Castenedolo (BS) 120.000 4,5

DP Lubrificanti Srl Aprilia (LT) 155.520 5,0Fox Petroli Spa Vasto (CH) 131.370 42,0Ital Bi oil Srl Monopoli (BA) 120.000 14,2Mythen Spa Ferrandina (MT) 200.000 3,2Oil-Bi Srl Solbiate Olona (VA) 200.000 10,1

Redoil Italia Spa San Vitaliano (NA) 70.000 -GDR Biocarburanti Cernusco sul Naviglio (MI) 50.000 -

Novaol Srl Livorno (LI) 250.000 19,3Totale 1.296.890

La produzione di biodiesel in Italia nel 2006



Aspetti Ambientali

In confronto con il gasolio, il Biodiesel determina numerosi effetti positivi per l’ambiente:• non contribuisce all’« effetto serra» poiché restituisce all’aria solo la quantità di anidride carbonicautilizzata da colza, soia e girasole durante la loro crescita;• riduce le emissioni di monossido di carbonio (- 35%) e di idrocarburi incombusti (- 20%) emessinell’atmosfera;• non contenendo zolfo, il Biodiesel non produce una sostanza altamente inquinante come ilbiossido di zolfo e consente maggiore efficienza alle marmitte catalitiche;• diminuisce, rispetto al gasolio, la fumosità dei gas di scarico emessi dai motori diesel e dagliimpianti di riscaldamento (- 70%);• non contiene sostanze pericolosissime per la salute quali gli i drocarburi aromatici (benzene,toluene ed omologhi) o policiclici aromatici;• giova al motore grazie ad un superiore potere detergente che previene le incrostazioni;• non presenta pericoli, come l’autocombustione, durante la fase di trasporto e di stoccaggio;

• la sua diffusione determina però problemi etici in quanto sottrae terreni alle produzioni“food”


La filiera di produzione del bioetanolo

Fonte: ITABIA



Il bioetanolo è un etanolo prodotto mediante un processo di fermentazione delle biomasse, cioèprincipalmente e non solo, di prodotti agricoli. L'uso di carburanti di origine vegetale, in particolaredi etanolo, risale ai primi del '900 quando lo stesso Henry Ford ne promosse l'utilizzo, tanto che nel1938 gli impianti del Kansas producevano già 18 milioni di galloni/anno di etanolo (circa 54.000t/anno). L'interesse americano per l'etanolo diminuì dopo la seconda guerra mondiale inconseguenza dell'enorme disponibilità di olio e gas, ma negli anni '70, a seguito della prima crisipetrolifera, si ricominciò a parlare di etanolo e, alla fine del decennio, diverse compagnie petroliferemisero in commercio benzina contenente il 10% di etanolo. L'etanolo come combustibile, puòessere utilizzato nelle benzine in percentuali fino al 20% senza modificare il motore.Il processo di produzione del bioetanolo genera, a seconda della materia prima agricola utilizzata,diversi sottoprodotti con valenza economica, destinabili a seconda dei casi alla mangimistica, allacogenerazione, ecc. Una forma di produzione è quella attraverso la canna da zucchero. Nel 2006la produzione di etanolo da canna da zucchero in Brasile è quasi di sei mila litri per ettaro coltivato,nel 1975 era di 2 mila litri. La produzione di etanolo del Brasile copre circa il 20% dei consumi dicarburante dei trasporti interni. Un altro metodo che permette di produrre bioetanolo è quello diottenere in primis il glucosio per poi produrre etanolo tramite via fermentativa ma il processo èdecisamente più lungo e macchinoso. Attraverso la cellulosa, invece, ne vengono idrolizzategrandi quantità che tramite l'uso di funghi o batteri trasformano la cellulosa in glucosio e altrizuccheri; poi avviene la fermentazione mediante lieviti o altri microbi. Il vantaggio principalederivato dall'uso del bioetanolo viene dalla riduzione dell'80% delle emissioni in atmosfera dianidride carbonica, il più comune dei gas serra. La diffusione del bioetanolo ha convinto la Svezia,grazie ad un programma che prevede anche un uso massiccio di bioetanolo per i trasporti, adiventare il primo Paese al mondo indipendente dal petrolio entro il 2020. Intenzione confermataanche dalla presenza di auto con alimentazione a bioetanolo prodotte proprio dalla Saab, casaautomobilistica svedese


Cereali (mais, sorgo, frumento e orzo)

Colture zuccherine (barbabietola e canna da zucchero)

Frutta patate Vinacce Residui di coltivazione agricole

e forestaliResidui di lavorazione di

industrie agro-alimentari e rifiuti urbani

zucchero Fermentazione bioetanolo

La reazione di sintesi del bioetanolo



Carburanti - Olio vegetale / Produzione



IL PROCESSO DI SPREMITURA MECCANICALe ragioni alla base della diffusione di questo processo sono da imputare alla semplicità direalizzazione e di utilizzo, alla limitata manutenzione e alla flessibilità di utilizzo per l’applicazionesu differenti tipologie di prodotto. Il processo di spremitura meccanica di seme può essereeffettuato impiegando presse discontinue (o idrauliche) o continue.L’estrazione con presse discontinue avviene mediante cicli di compressione esercitata da unpistone che scorre all’interno di un cilindro ed è applicata solo per la produzione di oli pregiati (oliodi oliva, burro di cacao) e in piccoli impianti.La pressa continua, generalmente, si basa su un processo di compressione senza interruzione cheavviene tra le pareti interne di una camera cilindrica ed un elemento meccanico interno ad essa, inrotazione sul proprio asse longitudinale.In generale il fenomeno dell’estrazione è condizionato da numerosi fattori, tra questi la pressione ela temperatura di processo rappresentano i parametri più significativi. L’ottimizzazione di questiparametri, in fase progettuale degli impianti di estrazione, ha un forte impatto sul rendimento deglistessi.



L'olio vegetale, detto anche Vegoil, o PPO (pure plant oil) allo statonaturale, può essere usato come semplice combustibile, (per illuminare ocuocere), o come carburante per particolari motori Diesel. L'olio vegetaleallo stato naturale, usato come carburante per motori può svolgere unaimportante funzione in un'elementare meccanizzazione della agricoltura neipaesi poveri, o per alimentare mezzi di trasporto.

La progettazione dei motori Diesel a gasolio o biodiesel attuali non ha previsto (salvo rari casi) l'uso per tale carburante, quindi si ritiene che non sia di norma possibile l'uso dell'olio vegetale tal quale, che rischia di produrre gravi danni ai motori; tra l'altro l'uso di combustibile non proprio potrebbe provocare la decadenza delle condizioni di garanzia.I maggiori problemi derivano dalla (maggiore) viscosità dell'olio vegetale rispetto al gasolio, che si accentua con le basse temperature. La maggiore viscosità può causare danneggiamenti sia al sistema di iniezione, sia causare incrostazioni a parti interne del motore, nel caso queste vengano raggiunte dall'olio.

Caratteristiche tipiche dei carburanti

Massa molecolare

Viscosità (20°C) mm²/s

Numero di cetano

Potere calorifico (MJ/dm³)

Densità (15°C) kg/dm³

Gasolio Olio di colza

Biodiesel (RME)



A seconda del tipo di motore, del tipo e modello di sistema di iniezione e della temperatura ambientale, è possibile tecnicamente aggiungere percentuali maggiori o minori di olio vegetale al carburante. Se su motori di vecchia concezione, con precamera di combustione e pompa di iniezione tipo Bosch VE (adatta, anche se non ufficialmente, all'uso di olio) i problemi si limitano ad una limitata difficoltà nell'avviamento a freddo anche con percentuali oltre il 50%, su motori molto moderni si potrebbero avere problemi minori anche con percentuali di molto inferiori, nell'ordine del 10%. Da evitare l'uso con pompe rotative CAV e Rotodiesel, molto sensibili alla viscosità e fragili. Ad ogni modo non è possibile definire con certezza una percentuale adatta o meno, variando per ogni utente le temperature ambientali, e, soprattutto, il tipo di olio vegetale (con motori adatti e temperature ambientali non inferiori a 20° C, utilizzando olii appropriati come quello di colza, di girasole alto oleico o di jatropha, si arriva tranquillamente al 100%)

Sfide dell’azionamento dei trattori con olio vegetale– Elevata tendenza alla cokificazione a causa dei doppi legami e della cattiva volatilità Rischio: Grippaggio dei segmenti fino al grippaggio dei pistoni

– Alta viscosità• Circa 20 volte superiore a quella del gasolio • Le cattive caratteristiche a freddo impediscono l’impiego sotto i 5 gradi Celsius circa

Rischio: Anomalie di funzionamento e danni al sistema di iniezione



• Possibilità di penetrazione dell’olio vegetale nell’olio motore a causa dell’elevata temperatura dievaporazione

• L’olio vegetale può reagire chimicamente con l’olio motore (polimerizzazione) Rischio: Infangamento dell’olio motore e problemi di lubrificazione del motore con conseguenti

danni al motore.• Basso numero di cetano

– Dovuto alla cattiva volatilità– Conseguenze: Cattivo avviamento a freddo

• Il ridotto potere calorifico causa perdite di potenza e consumi più elevati• Frequente elevato imbrattamento dell’olio di colza, intasamento dei filtri del carburante

Se da un lato è possibile trasformare l'olio vegetale mediante transesterificazione in combustibile biodiesel, è possibile per contro modificare il motore Diesel adattandolo al funzionamento con olio vegetale.

Tecnicamente è possibile alimentare i motori, anche quelli moderni, con olio vegetale, apportando alcune modifiche, che possono essere di lieve o media entità a seconda del motore, ad esempio modificare un motore a precamera per utilizzare percentuali importanti di olio può avere un costo di 4-600€ in materiali e manodopera (gli interventi si limitano a candelette, iniettori e sistema di riscaldamento dell'olio, che può essere uato puro fino a circa 0°C e additivato circa con il 5% di miscela antigelo a temperature ben al di sotto dello zero), mentre per la totalità dei motori ad iniezione diretta common rail è necessario l'uso di un serbatoio secondario per il gasolio, con il quale effettuare avviamento, riscaldamento e spegnimento del motore, che funziona solo da caldo a olio.



Il problema principale nell’utilizzo dell’olio vegetale come carburante è rappresentato dalla suaviscosità. L’olio di colza, ad esempio, ha una viscosità pari a circa 60 cSt (a temperatura ambiente)contro una viscosità del gasolio che può variare dai 2 ai 7 cSt (a temperatura ambiente) e una delbiodiesel di circa 12-18 cSt.Questa elevata viscosità rende spesso sconsigliabile l’utilizzo dell’olio vegetale assoluto comecombustibile perchè la pompa non ha la forza necessaria per far circolare un fluido con una cosìalta densità e perché gli iniettori non sono in grado di nebulizzare adeguatamente l’olio.

Questo crea una cattiva combustione che, da un lato contribuisce alla formazione di residuicarboniosi all’interno della camera di scoppio e contaminazioni dell’olio lubrificante con conseguentirotture, e dall’altro provoca un aumento di emissioni di sostanze nocive.

Come aggirare l’ostacolo della viscositàIl problema della viscosità può essere “aggirato” in tre modi:- utilizzando basse percentuali di olio nel gasolio: a seconda della tipologia di motori diesel(iniezione indiretta, iniezione diretta, common rail) questa percentuali può variare dal 5% al 20%.- utilizzando un preriscaldatore dell’olio: praticamente l’olio prima di entrare nella camera di scoppioviene fatto passare attraverso uno scambiatore di calore (o una resistenza termica). In questomodo si aumenta la temperatura dell’olio e conseguentemente si abbatte notevolmente la suaviscosità permettendo al motore di “digerire” il nuovo combustibile.- utilizzando un motore progettato per essere alimentato specificatamente con olio vegetale.



L'olio di colza (Brassica napus), è un olio vegetale alimentare prodotto dai semi della pianta, chetrovava uso intorno al 1200 per l'illuminazione delle strade nei paesi del nord Europa, mentre il suouso alimentare si sviluppò nella metà del XX secolo quando però non trovò molti consensi a causadegli studi sugli effetti per la salute umana che non lo ritennero migliore di altri oli vegetali e lorelegarono a prodotto di qualità inferiore. Queste ricerche furono in seguito contestate.La coltivazione della colza è preferita in ambienti collinari. I principali produttori mondiali di olio dicolza sono il Canada, l'India e il Pakistan.La produzione di olio di colza e altri biocombustibili è legata al problema che si tratta di coltureestensive, che richiedono grandi superfici di terreno, sottratte alla produzione di grano per ilconsumo alimentare. Nel 2007, un'alternativa emergente è la produzione di olio di jatropha. LaJatropha curcas cresce anche in zone molto aride e semidesertiche e dunque non determina uncalo della superficie coltivata e delle disponibilità alimentari.Nell' olio di colza è presente una grossa quantità di acido erucico, che è tossico per l'organismoumano (esistono però varietà dette basso-eruciche che ne contengono in quantità molto inferiori).



OLIO DI GIRASOLE COME COMBUSTIBILEConsiderando l’utilizzazione dei semi di girasole perla produzione di olio da utilizzare come combustibileper motori endotermici, la composizione dell’olio intermini di acidi grassi diviene fondamentale.Gli acidi grassi più rappresentativi sono a catenamedia e sono detti oleico (18:1) e linoleico (18:2).Nella sostanza per ottenere un combustibile dibuona qualità è necessario che nell’olio vi sia unaelevata percentuale di acido oleico. L’olio prodotto apartire dalle varietà di Girasole selezionate e definite“girasole alto oleico” ne è costituito per oltre il 90%(Fonte M. Monatti, D. Laureti, 2005). Inoltre l’olioderivante dal girasole alto oleico è caratterizzato daun numero di cetano più alto (accensione migliore) eun numero di iodio più basso che ne determina unamaggiore stabilità alle alte temperature evitandonela polimerizzazione (che ha come conseguenza laformazione di gomme e lacche particolarmentedannose sulle valvole e loro sedi, nonché sugliiniettori e in camera di combustione).Dalle seguenti tabelle è possibile ricavare leproduzioni e il contenuto medio in olio delle varietàutilizzate in Toscana in una recentesperimentazione.



TECNICHE DI ESTRAZIONE DELL’OLIO DA SEMI DI OLEAGINOSEIl processo di estrazione dell’olio dai semi di girasole può essere realizzato attraverso sistemimeccanici (per pressione) o anche con l’ausilio di solventi chimici. L’estrazione con solventipermette una più alta efficienza di processo e rappresenta il metodo di estrazione più diffuso. Conl’estrazione meccanica, invece, nella matrice solida residua una frazione di olio compresa tra l’8-14% della parte estraibile, che può essere convenientemente valorizzato, destinandolo tal qualeall’alimentazione zootecnica. Il panello da estrazione meccanica è caduto in disusonell’alimentazione zootecnica ma rappresenta una validissima alternativa al pannello di soja.Nel caso di estrazione meccanica l’olio grezzo, previa decantazione e/o filtrazione può esseredestinato direttamente all’alimentazione di motori endotermici, mentre l’olio da estrazione chimica èun prodotto intermedio che deve essere sottoposto a raffinazione (ad es. per diventare biodiesel).



L'olio di semi di soia, o più brevemente olio di soia, si ottiene mediante estrazione dai semi della soia attraverso una lavorazione particolare chiamata crush con l'utilizzo di solventi chimici. La spremitura a freddo per ottenere l'olio è possibile, ma molto costosa e viene adoperata solo da alcuni produttori. È ricco di acidi grassi poliinsaturi e in particolare contiene due acidi grassi essenziali il linoleico (che rappresenta circa il 50% degli acidi grassi contenuti nell'olio di soia) e il linolenico (l'8% circa). Data la sua composizione chimica se ne sconsiglia l’uso tal quale come combustibile senza una preventiva transesterificazione.



Le Jatropha (o Jatropa) sono un genere di piante arbustive o arborescenti della famiglia delleEuforbiacee (Euphorbiaceae), come il ricino e la manioca. Tra tutte queste differenti varietà diJatropha, la più promettente per la produzione di biocombustibili è la Jatropha curcas.

Si tratta di una pianta arbustiva originaria deiCaraibi, diffusa in Africa e in Asia dai commerciantiportoghesi, che la usavano come recinzionenaturale ed adatta esclusivamente alla coltivazionein ambiente tropicale.

La Jatropha curcas riesce a crescere e ad essereproduttiva anche in terreni semi-aridi, in presenzadi scarse precipitazioni (600 mm/anno) nonchè inpresenza di terreni con elevata salinità.

Allo stato adulto sopravvive anche a prolungatiperiodi di siccità, nello specifico esemplari presentinelle isole di Capo Verde si sono dimostrati ingrado di sopravvivere a ben tre anni di siccitàassoluta (è però doveroso sottolineare che in taleareale l’aria presenta sempre un elevato tasso siumidità relativa).



Questo non toglie il fatto che si adatti molto bene ai climi tropicali umidi, difatti la Jatropha crescespontaneamente in Guatemala e nel nord del Vietnam e della Thailandia (ovvero in zone conprecipitazioni annue superiori ai 4000 mm), condizioni nelle quali, se ben concimata, riesce agarantire rese in olio elevatissime, ovvero fino ad oltre 8000 l/ha.

Una ulteriore caratteristica interessante delle Jatropha è data dal fatto di essere pianteestremamente resistenti a moltissimi patogeni nonchè agli attacchi di insetti ed animali in genere.

L’apparato radicale profondo fa inoltre si che la Jatropha venga spesso impiegata in progetti di lottaalla desertificazione e all'erosione e per il consolidamento dei declivi degli altipiani, piuttostosoggetti a frane nei periodi delle grandi piogge.

Le esigenze climatiche: la Jatropha Curcas richiede temperature medie minime intorno ai 18° C.La temperatura media dei siti ove la Jatropha Curcas cresce spontaneamente varia da 20 ai 36° C,mentre varie sperimentazioni hanno dimostrato che la sua coltivazione può spingersi fino a zonecon temperature medie di 18° C, e si è inoltre dimostrata in grado di resistere anche a brevissimegelate.



Tra le varie essenze utilizzabili per la produzione di biocombustibili, l’areale in cui può essereprodotta la Jatropha Curcas è molto più vasto di quanto invece è per la palma da olio (vedi fig.sottostante).

I frutti della Jatropha non sono commestibili per l'uomo e per gli animali: per questo nei villaggi lapianta è spesso coltivata intorno ai campi come siepi di difesa per proteggere le colture daglianimali. La resa in frutti della Jatropha è fortemente variabile. Si va da meno di 100 kg per ettarofino a 10 tonnellate. Il motivo di questa forte variazione è dovuto a svariati fattori, tra cui:- il fatto di adoperare spesso per la coltivazione piante spontanee e non sementi selezionate.-il fatto di operare o meno una lavorazione preventiva del terrreno.-il fatto di utilizzare o meno fertilizzanti e acqua per eventuali irrigazioni.- il fatto di curare o meno la coltura, sia dal punto di vista di eventuali potature che dal punto di vistafitosanitario- il fatto di utilizzare sesti di impianto idonei- il fatto di disporre o meno nella zona di coltura di insetti impollinatori



Resa in semi e resa in olio della Jatropha curcas per ettaro in diverse condizioni agro-climatiche

Anno Dry Land Irrigated 2500 Piante/ha

Semi Dry Irrigated 2500 Piante/ha

Arid Irrigated 2500 P/Ha Arid Non-Irrigated (Rain Feed) 3000 P/Ha

1 1kg / pianta 0.8kg / pianta 0.6kg / pianta 0.5kg / pianta


3 3kg / pianta 2.5kg / pianta 2.2kg / pianta 2kg / pianta


5 4.8kg / pianta 4.8kg / pianta 3.6kg / pianta 2.66kg / pianta

semi/ Ha 12000 kg 10.000 kg 9.000 kg 8000 kg

olio / ha 46% 42% 40% 35%

L’analisi chimica dell’olio ottenuto da tali semi denota i seguenti valori

Indice di acidità: 38,2

Saponificazione: 195,0

Indice di Iodio: 101,7

Viscosità a (31° C) cSt: 40-50

Acido palmitico: 4,2%

Acido oleico 43,1 %

Acido linoleico: 34,3 %

Altri acidi: 8,3%



La comparazione delle proprietà dell’olio di Jatropha Curcas con le specifiche del gasolio tradizionalmente usato in autotrazione e definito internazionalmente Standard DIESEL OIL sono riassunte nella tabella seguente

Specification Specifiche medie dell’olio di Jatropha C. Specifiche Standard del Diesel Peso specifico 0.9186 0.82 / 0.84Flash Point 240/110°C 50° CCarbon Residue 0.64 0.15 or lessNumero di cetano 51.0 >50.0Punto di distillazione 295° C 350° Cviscosità 50.73 cs >2.7cszolfo 0.13% 1.2% or lessPotere calorifico 9,470 KcaL/Kg. 10,170 Kcal/Kg

Punto di solidificazione (°C)2.0 0.14

Indice di saponificazione 188 to 198

Numero di iodio 90.8 to 112.5

Dalla semplice lettura di tali valori appare chiaro che l’olio di Jatropha, anche allo stato di semplice olio vegetale raffinato, e quindi non sottoposto a transesterificazione per la produzione di biodiesel, può già essere utilizzato come valido sostituto del gasolio su motori non particolarmente sofisticati, ovvero su motori diesel a ciclo quattro tempi con precamera di iniezione e pompa a pistoncini oppure su motori diesel a ciclo due tempi



Vantaggi principali dell’impiego dell’olio vegetale come combustibile:• non rappresenta un rischio per l’ambiente durante il trasporto e il magazzinaggio• presenta un punto di combustione superiore ai 270°C e, pertanto, è sicuro• presenta una classe di rischio per le acque pari a 0• non evapora e, quindi, non presenta rischi d’incendio• annulla le emissioni di CO² (ciclo chiuso)• presenta minori emissioni di fuliggine rispetto al diesel• è privo di emissioni di zolfo e di metalli pesanti• riduce le emissioni di HC• viene smaltito nel suolo per il 90% nel giro di tre settimaneStoccaggio dell’olio vegetale

A differenza dell’olio minerale, quello vegetale è esposto a un processo d’invecchiamento più rapido(deterioramento per ossidazione, formazione di acidi grassi liberi). I processi d’ossidazionevengono accelerati dal contatto con ossigeno, luce e calore e con metalli pesanti dall’effettocatalitico (come p.e. rame, ottone, ferro). Anche il raggruppamento di sedimenti nel terreno ol’eventuale penetrazione d’acqua (condensa) riduce la stabilità di stoccaggio dell’olio fresco. Ladurata di magazzinaggio, dunque, in presenza di buone condizioni è pari a 1 / 1,5 anni.Per evitarne l’alterazione precoce sono necessari i seguenti accorgimenti: magazzino buio privod’irraggiamento solare diretto; serbatoio in acciaio inox; pulizia profonda dei serbatoi prima del loroprimo riempimento; serbatoi dotati di ampie aperture per la loro pulizia periodica; prelevamento delcombustibile dal punto più alto, per evitare l’aspirazione di eventuali sedimenti nel circolo delcombustibile; minima introduzione di ossigeno; esclusione della penetrazione d’acqua o eventualesporco; serbatoi ed elementi per la conduzione dell’olio NON in rame o ottone; tubazioni in acciaioinox, acciaio o alluminio


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