• Aria pessima si respira ogni giorno nella nostra città , oltre allo smog primario causato dai fumi dell’ Ilva, ci sono i fumi maleodoranti degli autoveicoli. Polveri sottili, piogge acide, effetto serra sono alcuni degli effetti negativi che l’utilizzo dei combustibili ricavati dal petrolio sta portando nel nostro pianeta.

• Il prezzo dei carburanti continua a salire e non si fa nulla per ridurre il traffico veicolare. E’ necessario diffondere l’uso dei carburanti ecologici come il biodiesel o il bioalcol .Il biodiesel oltre a presentare caratteristiche molto simili al gasolio , costa meno e bruciando produce meno emissioni di inquinanti.

BIODIESEL• Il biodiesel è un estere metilico derivante dalla

transesterificazione ( trasformazione di un estere in un altro estere ) ,con metanolo e catalisi alcalina , di oli vegetali nuovi , olio fritto di cucina, grassi animali .

• Nella reazione di transesterificazione le molecole di trigliceridi che compongono l’olio vengono spezzate e si ottengono esteri metilici , molecole più piccole, che conferiscono al biodiesel proprietà simili al gasolio come la maggiore fluidità rispetto all’olio di partenza.

• Il biodiesel può essere utilizzato per autotrazione o riscaldamento

• Alla fine della reazione si ottiene una miscela di esteri metilici che non contengono zolfo e composti aromatici; e glicerina grezza che, depurata , può essere utilizzata per fini cosmetici o farmaceutici .

CARATTERISTICHE DEL BIODIESEL

• Le caratteristiche tecniche del biodiesel sono definite dalla normativa UNI.

• Le caratteristiche del metil estere di olio vegetale sono differenti da quelle dell’olio di partenza .

• Sul biodiesel si analizzano vari parametri che lo caratterizzano .

PERCHE’ IL BIODIESEL ?

• Fonte energetica rinnovabile ricavata da pianta oleaginose e come tale comporta un ciclo produttivo che influenza altri settori

• Non contribuisce all’effetto serra poiché restituisce all’aria solo la quantitàdi anidride carbonica utilizzate dalle piante

• Riduce le emissioni di monossido di carbonio (-35%) e di idrocarburi incombusti (-20% ) emessi dall’atmosfera

• Non contiene zolfo

• Emissioni di ossidi di azoto (NOx) inferiori ,poiché naturalmente privo di azoto

• Diminuisce , rispetto al gasolio, la fumosità dei gas di scarico emessi dai motori diesel e dagli impianti

Vantaggi

• Biodegradabile al 95%• Atossico• Non richiede modifiche dei motori se in miscela sino al 30%• Possiede proprietà lubrificanti• Può essere ottenuto da oli vegetali usati per esempio dalle

fritture, il cui recupero è disciplinato dal DLgs 05//02/ 1977 , n° 22.

• La sua produzione è del tutto ecologica

LA PRODUZIONE DEL BIODIESEL NEL NOSTRO LABORATORIO

• Lo scopo del nostro esperimento è stato quello di verificare la reazione di transesterificazione per cercare di produrre, in quantità limitata, biodiesel,partendo da olio vegetale ( mais, girasole ) e da olio fritto

FASI DEL NOSTRO ESPERIMENTO

• Come reagenti abbiamo utilizzato oli vegetali nuovi ( mais , girasole ) e olio usati e metanolo e come catalizzatore NaOH secondo le seguenti quantità :

500ml di olio 1,75 g di NaOH ( 3, 16

per l’olio usato ) 100 ml di CH3OH

• In una beuta abbiamo mescolato l’alcool con il catalizzatore, ottenendo il metossido di sodio.

• Abbiamo unito il metossido all’olio preriscaldato a circa 50 °C

• Abbiamo sperimentato due metodiche per la reazione di transesterificazione :

1) Abbiamo posto la beuta con la miscela su una piastra riscaldante con agitatore , abbiamo fatto reagire per un’ora alla temperatura di preriscaldamento,controllandola con un termometro posto nella beuta

2) La miscela è stata inserita in una cuffia riscaldante e un refrigerante a ricadere,la reazione ha richiesto circa tre ore .

• Alla fine della reazione abbiamo versato la miscela in imbuto separatore e dopo poco si poteva già notare la sedimentazione della glicerina densa e scura sul fondo e la fase superiore più chiara e fluida.

• Abbiamo lasciato riposare per 24 ore per la completa sedimentazione.

• Abbiamo separato le due fasi : biodiesel e glicerina

PURIFICAZIONE DEL BIODIESEL

• Reazione indesiderata della transesterificazione ,è stata la formazione di saponi ,dovuta alla presenza di acidi grassi liberi con NaOH.

• Per eliminare i saponi ed altri inquinanti pericolosi per il motore ,sul biodiesel abbiamo effettuato dei lavaggi con acqua , facendo gorgogliare aria con una pompetta.

• Si lascia riposare e si separano le due fasi.

• Sono stati fatti più lavaggi , fino ad eliminazione completa dei saponi

PARAMETRI CHIMICO- FISICI

• Sui prodotti finiti e sugli oli iniziali abbiamo determinato alcuni dei parametri che caratterizzano il biodiesel :

• Acidità totale che esprime la quantità in mg di KOH necessari per neutralizzare gli acidi grassi liberi in un grammo di olio

< 0,5mgKOH• Massa volumica che esprime la massa dell’unità di volume valore

medio 880 Kg/ m3

• Numero di iodio indica il grado di insaturazione gI2/100g

• Viscosità : è una misura della resistenza del fluido a scorrere

Per i combustibili si misura la viscosità cinematica , data dalla viscosità dinamica / densità

Unità di misura : cSt a 20°C circa 7,5 cSt

PARAMETRI CHIMICO-FISICI

 

Densità in Kg/ m3

n. acidità mgKOH/gol.

viscisità 20°C in cSt

n. iodio gI2/100g

olio

olio di mais 916,8 0,45 60  119

         

olio di girasole 918 0,28 59,5  120

         

olio fritto da cucina 915,6 0,28 60  N.D

         

biodiesel da      

olio di mais 877,6 0,49 6  103

         

biodiesel da        

olio di girasole 883,6 0,33 6,5  112

         

biodiesel da olio fritto 884 0,67 6,5  122

• I valori da noi riscontrati rientrano nei valori previsti Normativa UNI

• Il valore più significativo è il valore della viscosità : con la reazione di transesterificazione da un valore di 60- 70 cSt degli iniziali oli si arriva ad un valore di 6 -6,5 cSt cioè si ottiene un prodotto molto più fluido rispetto all’olio di partenza e con proprietà simile al gasolio.

( la viscosità è stata determinata con il Viscosimetro di Hoppler )

CONCLUSIONI

• I prodotti ottenuti sono stati esattamenti quelli che in questa esperienza ci eravamo prefissati.

• Una problematica importante è dovuta alla reazione di saponificazione che comportano una diminuizione della resa nella produzione di biodiesel

• La produzione del biodiesel a partire da oli vegetali e soprattutto da prodotti di scarto notevolmente abbondanti nella nostra realtà regionale,quali gli oli di frittura usati può diventare realtà sperando che il processo possa svilupparsi sempre più a livello industriale

Il lavoro è stato svolto

Dagli alunni :Amatulli grazia, Chiti Mattia, Blasi Giada, Losavio Manuela

( IVA TCB )

Curia Mariangela, Caramia Antonia, Oliva Marco, Grassi Sara, Caforio Erika, Stendardo Michele ( IIIA OCB )

Docenti : Iannotta Ada, Greco Angelo , Di Turo Angela

BIBLIOGRAFIA

• Siti Internet : www. Enea.it , www.energierinnovabili.it,www.cti.it • www.combustibile.it,www.progettomeg.it....................................

TESTI :

Chimica Fisica di S. Pasquetto, l. Patrone, Ed Zanichelli Vol II

Esercitazioni di Analisi Bromatologica di Walter Ciusa

FINE