Piano dell’Offerta Formativa 2008/2009 - itisfocaccia.it · metri) campionando con una SPME...
1
Piano dell’Offerta Formativa 2008/2009: Bioenergia ovvero biocombustibili da fonti rinnovabili Tullia Aquila, Giovanni Barone, Vincenzo Butrico, Marilena Colucci, Anna Madaio , Salvatore Ruggiero. Istituto Tecnico Industriale “B. Focaccia” , Via Monticelli,1, 84100 Salerno, Italia. [email protected] PROCEDIMENTO PER LA FERMENTAZIONE 1) Preparazione del Brodo di fermentazione 600 g di melasso di partenza, diluito con 1,9 L di H 2 O fino a 17° Brix, acidificato con acido solforico diluito 1:10 fino a pH 4,5, addizionato con 1,0 g di (NH 4 ) 2 HPO 4 e portato a volume di 2,0 L con H2O è stato sterilizzato a 121°C per 15 min in autoclave. Sul brodo di coltura così preparato, si è proceduto alla determinazione del saccarosio al tempo zero mediante misura polarimetrica. 2) Processo fermentativo 1,0 L di brodo, posto in un fermentatore e inoculato con 2 grammi di lievito fresco pressato, è stato messo ad incubare a 30 °C per 5 giorni sotto leggera agitazione. Durante il processo di fermentazione si è eseguito a partire dal tempo zero, il controllo del tenore in alcol per via gas-cromatografica. La fermentazione si è considera terminata quando il tenore in alcol è rimasto costante per 24 ore. 3) Controllo del processo Sulla soluzione finale il tenore di saccarosio residuo è stato di 2 g/L, con una resa di trasformazione del 60%. La resa effettiva è stata misurata sulla base dei dati analitici in saccarosio al tempo zero contro il tenore residuo di saccarosio a fine fermentazione. La crescita del lievito è stata seguita mediante lettura turbidimetrica a 600 nm. 4) Distillazione dell’alcol prodotto. Il prodotto della fermentazione è stato distillato e determinato mediante misurazione densitometrica. BIODIESEL da olio di mais, girasole, oliva e da olio esausto BIOETANOLO da melassa e Saccharomyces cerevisiae La crescita dei lieviti è stata esponenziale nel primo giorno, successivamente è rimasta invariata e dal terzo giorno si è registrata una diminuzione. La quantità di alcol, già dal secondo giorno, è superiore al 6% ed è rimasta quasi invariata fino al quinto giorno. 2) Procedura di sintesi A determinate quantità dei diversi oli (~40 g) sono stati aggiunti 10 mL di una soluzione di KOH in metanolo (38 mg KOH/ml CH 3 OH). Ciascuna reazione è stata condotta a ricadere e sotto agitazione a 60 °C per 90 min. Ogni miscela di reazione, dopo raffreddamento, è stata trasferita in un imbuto separatore e separata nelle due fasi: una inferiore glicerica ed una superiore esterea. Allontanata la fase glicerica, la fase esterea contenente il biodiesel è stata lavata con H 2 O fino a pH neutro e poi essiccata su Na 2 SO 4 anidro. Su ogni frazione esterea è stata calcolata la resa di trasformazione (tab. n.4) 3) Procedura di analisi gascromatografica La composizione in metilesteri dei quattro biodiesel ottenuti è stata eseguita in GC-MS (GC 3800 abbinato a un Varian Saturn 2000; colonna DB5 di 25 metri) iniettando 1,0 μl di campioni con concentrazione di circa 200 mg/L in CH 3 OH. La separazione cromatografica è stata ottenuta con il programma termico riportato a lato (tab. n.5). PROCEDIMENTO PER LA PREPARAZIONE DEL BIODIESEL 1) Determinazione preliminare dell’acidità degli oli impiegati nel procedimento di transesterificazione (tab.n.3). 4) Risultati e conclusioni Dall’analisi gascromatografica sono state individuate per ciascun prodotto le molecole riportate di seguito in tabella: RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI 1. Di Serio, M. I biocarburanti, fase WP2 Progetto CHISS-Chimica per lo Sviluppo Sostenibile, Modulo 8, 2008. 2. Sofo, A. I biocombustibili: vantaggi, problematiche e reali possibilità di diffusione - http://www.unibas.it/utenti/sofo/Sofo_biodiesel.pdf 3. http://www.energoclub.it/doceboCms/page/48/Bio_carburanti.html. 4. http://www.progettomeg.it/biocarburanti.html. 5. Tesi di laurea sperimentale: Catalizzatori omogenei ZnCl 2 (N,N-diimmina) per la produzione di biodiesel - Relatore F. Ruffo, Candidata G. De Luca. Facoltà di Scienze MM.FF.NN. Corso di Laurea in Chimica Università degli Studi di Napoli Napoli. 6. Introduzione alla chimica verde (GREEN CHEMISTRY) Libro per le scuole secondarie. Green Chemistry series N. 9 Consorzio INCA- Marghera, Editore Pietro Tundo 7. G.A.Vaglio Spettrometria e gascromatografia spettrometria di massa - Piccin editore – 8. R.Cozzi, P.Protti, T.Ruaro Analisi chimica strumentale Editore Zanichelli 9. R. Scriban Biotecnologia Tecnologie genetiche e controllo della qualità vol 1,2,3 Edizioni Agricole 8. L.Pozzoli U.Maugeri Igiene industriale La goliardica Pavese 10. L.Culotta, M.R.Melati S.Orecchio The use of leaves of rosmarinus officinalis L. as samplers for polycyclic aromatic hydrocarbons, Assessement of air quality in the area of Palermo Annali di Chimica, 92, 2002, by Società Chimica Italiana 11. What is Mass Spectrometry American Society for mass spectrometry SCI div. Di Spettrometria di Massa 12. Solid Phase Microextraction A pratica guide Sue Ann Scheppers Wecinski Varian Chromatography System Valnut Creek, California 13. J.M.Juran La perfezione possibile Ipsoa 14. Manuale n.122 Misure alle emissioni parte I ,II , II UNICHIM 15. Manuale n.124 Controllo degli ambienti di lavoro parte I ,II , II UNICHIM 16. Manuale n.141 Analisi gascromatografica UNICHIM 17. Standard Methods For the examination of Water and Wasterwater, American Public Health Asociation 1015 Fifteenth Street NW Washington DC20005 18. E.Bernacca Il tempo domani Giunti Editore 17. A.Watts La previsione del tempo a terra e in mare Mursia Editore 6) Risultati e conclusioni I risultati dei controlli periodici sono riassunti in tabella 2. 5) Procedura di analisi gascromatografica La determinazione dell’alcol etilico formatosi è stata eseguita in GC- MS (GC 3800 abbinato a un Varian Saturn 2000; colonna DB5 di 25 metri) campionando con una SPME Carboxen-PDMS per un minuto in termostato a 30°C. La fibra è stata poi immessa nell’iniettore per 2 minuti a 250°C. La separazione cromatografica è stata ottenuta con il programma termico riportato in tabella 1. temp. (min.) formula MW Nome IUPAC Nome comune 17,509 C 17 H 34 O 2 270 hexadecanoic acid methyl ester Acido palmitico C16 19,655 C 19 H 34 O 2 294 9,12-octadecadienoic acid (cis) methyl ester Acido linoleico C18:2 19,739 C 19 H 36 O 2 296 9-octadecenoic acid (cis) methyl ester Acido oleico C18:1 20,055 C 19 H 38 O 2 298 octadecanoic acid methyl ester Acido stearico C18 temp. (min.) formula MW Nome IUPAC Nome comune 17,516 C 17 H 34 O 2 270 hexadecanoic acid methyl ester Acido palmitico C16 19,552 C 19 H 34 O 2 294 8,11-octadecadienoic acid methyl ester C18:2 19,643 C 19 H 36 O 2 296 8-octadecenoic acid methyl ester Acido linoleico C18:2 19,747 C 19 H 36 O 2 296 9-octadecenoic acid (cis) methyl ester Acido oleico C18:1 19,986 C 19 H 38 O 2 298 Heptadecanoic, 16-methyl methyl ester Acido isostearico C18 20,053 C 19 H 38 O 2 298 octadecanoic acid methyl ester Acido stearico C18 temp. (min.) formula MW Nome IUPAC Nome comune 17,516 C 17 H 34 O 2 270 hexadecanoic acid methyl ester Acido palmitico C16 19,552 C 19 H 34 O 2 294 8,11-octadecadienoic acid methyl ester C18:2 19,643 C 19 H 34 O 2 296 8-octadecenoic acid methyl ester Acido linoleico C18:2 19,747 C 19 H 36 O 2 296 9-octadecenoic acid (cis) methyl ester Acido oleico C18:1 19,986 C 19 H 38 O 2 298 Heptadecanoic, 16-methyl methyl ester Acodo isostearico C18 20,053 C 19 H 38 O 2 298 octadecanoic acid methyl ester Acido stearico C18 temp. (min.) formula MW Nome IUPAC Nome comune 17,417 C 17 H 34 O 2 270 Pentadecanoic acid, 14-methyl-, methyl ester C16 17,516 C 17 H 34 O 2 270 hexadecanoic acid methyl ester Acido palmitico C16 19,667 C 19 H 34 O 2 294 9,12-octadecadienoic acid (cis) methyl ester Acido linoleico C18:2 19,743 C 19 H 36 O 2 296 9-octadecenoic acid (cis) methyl ester Acido oleico C18:1 20,065 C 19 H 38 O 2 298 octadecanoic acid methyl ester Acido stearico C18 OLIO DI GIRASOLE (file 29_04_2009_1)Sono stati individuati e riconosciuti 4 esteri: OLIO DI OLIVA (file 29_04_2009_1001) Sono stati individuati e riconosciuti 6 esteri: OLIO DI GIRASOLE ESAUSTO (file 29_04_2009_1002) Sono stati individuati e riconociuti 4 esteri: OLIO DI MAIS (file 29_04_2009_1003) Sono stati individuati e riconosciuti 4 esteri: denominazione Acidità % acido oleico Olio extravergine di oliva 0,70 olio di mais 0,14 olio di girasole 0,14 olio di girasole esausto 0,22 Tab. n.3 denominazione Resa % Olio extravergine di oliva 84,2 olio di mais 93,6 olio di girasole 94,1 olio di girasole esausto 96,7 Tab. n.4 Temp. °C Rate °C/min Hold (min) Tot. (min) 100 0 3 3 250 7,5 2 25 Tab. n.5 Tab. n. 2 giorni Tempo (ore) Torbidità (abs) % alcol 0 0 0.391 0.00 1 24 0.458 2.81 2 48 0.481 6.11 3 72 0.388 6.19 4 96 0.392 6.26 5 120 0.391 6.48 Tab. n. 1 Temp. °C Rate °C/min Hold (min) Tot. (min) 30 0 5 5 180 30 0 10 + 2 ADP + 2 Pi 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 + 2 ATP O OH OH OH OH CH 2 OH HC OCOR'' H 2 C H 2 C OCOR' OCOR''' + 3 CH 3 OH CHOH CH 2 OH CH 2 OH + CH 3 OCOR' CH 3 OCOR'' CH 3 OCOR''' KOH Mentre si esauriscono le riserve dei combustibili fossili, la ricerca è impegnata a studiare fonti energetiche alternative, a minore impatto ambientale e rinnovabili, che, già in molti paesi, seppur in via sperimentale, hanno affiancato i tradizionali carburanti provenienti dal petrolio. L’ITIS “Focaccia” è da tempo una scuola sensibile alle tematiche ambientali, ritenendo che un perito chimico oggi non può non avere una conoscenza, seppur sommaria, delle problematiche energetiche e delle tecnologie ad esse legate. La partecipazione di docenti e alunni del nostro istituto al Progetto CHISS-Chimica per lo Sviluppo Sostenibile ha inoltre favorito la formazione su tali tematiche, dando vita al nostro progetto, che ha preso in considerazione la produzione di carburanti a partire da biomassa. Il nostro lavoro ha consentito agli alunni della classe V I, di avvicinarsi a tali tematiche anche attraverso procedure sperimentali, condotte nei nostri laboratori e finalizzate alla produzione, su scala ridotta, di biocarburanti ( bioetanolo e biodiesel) di prima e seconda generazione, che da più parti vengono indicati come una delle possibili soluzioni ai gravi problemi del riscaldamento del pianeta e alla necessità di contenere l’utilizzo di risorse non rinnovabili. La valutazione della resa dei processi e la determinazione del grado di purezza dei biocombustibili prodotti sono state realizzate mediante tecniche cromatografiche in GC-MS. Il lavoro è stato svolto in orario extracurriculare ed è stato articolato nelle seguenti fasi: 1° fase – lezioni frontali teoriche Il corso teorico di 18 ore ha sviluppato i seguenti temi: 4) La purificazione delle fasi esteree e l’ analisi GC-massa degli esteri metilici ottenuti con valutazione della resa 3) La transesterificazione di vari oli (mais, girasole, oliva e da olio esausto) con separazione delle fasi gliceriche 2) Il protocollo di Kyoto - Riscaldamento globale e cambiamenti climatici 18) Ciclo tecnologico per la produzione industriale del biodiesel e del bioetanolo 12) Bioetanolo da amidi e zuccheri e da biomasse ligneo-cellulosiche 6) Produzione di energia e sue conseguenze sull’ambiente 17) Biodiesel dalle microalghe 11) Biocarburanti e bioraffinerie 5) Stato dell’arte nelle tecniche energetiche alternative 16) Reazioni di transesterificazione. Meccanismi di reazione e aspetti cinetici 10) La diossina, aspetti tossicologici e sua determinazione 4) Cenni di meteorologia 15) Trasformazione dei lipidi in biodiesel. Glicerolo come sottoprodotto 9) Metodologie industriali per la purificazione dei fumi 3) Gas ad effetto serra 14) Resa di un processo fermentativo, fattori che la influenzano 8) Impianti di incenerimento e recupero energetico 13) Ciclo biologico, enzimi, cinetica dei processi biologici 7) Il problema delle emissioni dagli inceneritori e sistemi di monitoraggio 1) Principi di Green Chemistry 2° fase – attività laboratoriale Il corso pratico di 20 ore ha affrontato: 2) La distillazione dell’alcool prodotto con la valutazione della resa per via GC-MS 1) La fermentazione alcolica a partire da melassa con controllo dei parametri operativi 3° fase – valutazione finale Le competenze acquisite dagli alunni sono state accertate mediante somministrazione di un test di verifica a risposta multipla, superato da tutti i partecipanti. Il risultato è stato certificato mediante rilascio di un Attestato che ha concorso all’attribuzione del credito formativo. A) Cromatogramma relativo al brodo di fermentazione dopo 24 ore – alcol 2,8% B) Cromatogramma relativo al brodo di fermentazione dopo 48 ore – alcol 6,1% C) Cromatogramma relativo al brodo di fermentazione dopo 120 ore – alcol 6,5%
Transcript of Piano dell’Offerta Formativa 2008/2009 - itisfocaccia.it · metri) campionando con una SPME...
Piano dell’Offerta Formativa 2008/2009:
Bioenergia ovvero biocombustibili da fonti rinnovabili
Tullia Aquila, Giovanni Barone, Vincenzo Butrico, Marilena Colucci, Anna Madaio, Salvatore Ruggiero.
Istituto Tecnico Industriale “B. Focaccia” , Via Monticelli,1, 84100 Salerno, Italia. [email protected]
PROCEDIMENTO PER LA FERMENTAZIONE
1) Preparazione del Brodo di fermentazione
600 g di melasso di partenza, diluito con 1,9 L di H2O fino a 17° Brix, acidificato con acido solforico diluito 1:10 fino a pH4,5, addizionato con 1,0 g di (NH4)2HPO4 e portato a volume di 2,0 L con H2O è stato sterilizzato a 121°C per 15 min inautoclave. Sul brodo di coltura così preparato, si è proceduto alla determinazione del saccarosio al tempo zero mediantemisura polarimetrica.
2) Processo fermentativo
1,0 L di brodo, posto in un fermentatore e inoculato con 2 grammi di lievito fresco pressato, è stato messo ad incubare a30 °C per 5 giorni sotto leggera agitazione. Durante il processo di fermentazione si è eseguito a partire dal tempo zero, ilcontrollo del tenore in alcol per via gas-cromatografica. La fermentazione si è considera terminata quando il tenore inalcol è rimasto costante per 24 ore.
3) Controllo del processo
Sulla soluzione finale il tenore di saccarosio residuo è stato di 2 g/L, con una resa di trasformazione del 60%. La resaeffettiva è stata misurata sulla base dei dati analitici in saccarosio al tempo zero contro il tenore residuo di saccarosio afine fermentazione. La crescita del lievito è stata seguita mediante lettura turbidimetrica a 600 nm.
4) Distillazione dell’alcol prodotto.
Il prodotto della fermentazione è stato distillato e determinato mediante misurazione densitometrica.
BIODIESEL da olio di mais, girasole, oliva e da olio esaustoBIOETANOLO da melassa e Saccharomyces cerevisiae
La crescita dei lieviti è stata esponenziale nel primo giorno, successivamente è rimasta invariata e dal terzo giorno si è registrata
una diminuzione. La quantità di alcol, già dal secondo giorno, è superiore al 6% ed è rimasta quasi invariata fino al quinto giorno.
2) Procedura di sintesi
A determinate quantità dei diversi oli (~40 g) sono stati aggiunti 10
mL di una soluzione di KOH in metanolo (38 mg KOH/ml CH3OH).
Ciascuna reazione è stata condotta a ricadere e sotto agitazione a
60 °C per 90 min. Ogni miscela di reazione, dopo raffreddamento, è
stata trasferita in un imbuto separatore e separata nelle due fasi: una
inferiore glicerica ed una superiore esterea. Allontanata la fase
glicerica, la fase esterea contenente il biodiesel è stata lavata con
H2O fino a pH neutro e poi essiccata su Na2SO4 anidro. Su ogni
frazione esterea è stata calcolata la resa di trasformazione (tab. n.4)
3) Procedura di analisi gascromatografica
La composizione in metilesteri dei quattro biodiesel ottenuti è stata
eseguita in GC-MS (GC 3800 abbinato a un Varian Saturn 2000;
colonna DB5 di 25 metri) iniettando 1,0 μl di campioni con
concentrazione di circa 200 mg/L in CH3OH. La separazione
cromatografica è stata ottenuta con il programma termico riportato a
lato (tab. n.5).
PROCEDIMENTO PER LA PREPARAZIONE DEL BIODIESEL
1) Determinazione preliminare dell’acidità degli oli impiegati nel
procedimento di transesterificazione (tab.n.3).
4) Risultati e conclusioni
Dall’analisi gascromatografica sono state individuate per ciascun prodotto le molecole riportate di seguito in tabella:
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI1. Di Serio, M. I biocarburanti, fase WP2 Progetto CHISS-Chimica per lo Sviluppo Sostenibile, Modulo 8, 2008. 2. Sofo, A. I biocombustibili: vantaggi, problematiche e reali possibilità di diffusione - http://www.unibas.it/utenti/sofo/Sofo_biodiesel.pdf 3. http://www.energoclub.it/doceboCms/page/48/Bio_carburanti.html. 4.
http://www.progettomeg.it/biocarburanti.html. 5. Tesi di laurea sperimentale: Catalizzatori omogenei ZnCl2(N,N-diimmina) per la produzione di biodiesel - Relatore F. Ruffo, Candidata G. De Luca. Facoltà di Scienze MM.FF.NN. Corso di Laurea in Chimica Università degli Studi di Napoli Napoli. 6. Introduzione alla chimica verde (GREEN
CHEMISTRY) Libro per le scuole secondarie. Green Chemistry series N. 9 Consorzio INCA- Marghera, Editore Pietro Tundo 7. G.A.Vaglio Spettrometria e gascromatografia spettrometria di massa - Piccin editore – 8. R.Cozzi, P.Protti, T.Ruaro Analisi chimica strumentale Editore Zanichelli 9. R. Scriban Biotecnologia Tecnologie genetiche e
controllo della qualità vol 1,2,3 Edizioni Agricole 8. L.Pozzoli U.Maugeri Igiene industriale La goliardica Pavese 10. L.Culotta, M.R.Melati S.Orecchio The use of leaves of rosmarinus officinalis L. as samplers for polycyclic aromatic hydrocarbons, Assessement of air quality in the area of Palermo Annali di Chimica, 92, 2002, by Società
Chimica Italiana 11. What is Mass Spectrometry American Society for mass spectrometry SCI div. Di Spettrometria di Massa 12. Solid Phase Microextraction A pratica guide Sue Ann Scheppers Wecinski Varian Chromatography System Valnut Creek, California 13. J.M.Juran La perfezione possibile Ipsoa 14. Manuale n.122 Misure alle
emissioni parte I ,II , II UNICHIM 15. Manuale n.124 Controllo degli ambienti di lavoro parte I ,II , II UNICHIM 16. Manuale n.141 Analisi gascromatografica UNICHIM 17. Standard Methods For the examination of Water and Wasterwater, American Public Health Asociation 1015 Fifteenth Street NW Washington DC20005 18. E.Bernacca Il
tempo domani Giunti Editore 17. A.Watts La previsione del tempo a terra e in mare Mursia Editore
6) Risultati e conclusioni
I risultati dei controlli periodici sono riassunti in tabella 2.
5) Procedura di analisi gascromatografica
La determinazione dell’alcol etilico formatosi è stata eseguita in GC-
MS (GC 3800 abbinato a un Varian Saturn 2000; colonna DB5 di 25
metri) campionando con una SPME Carboxen-PDMS per un minuto
in termostato a 30°C. La fibra è stata poi immessa nell’iniettore per
2 minuti a 250°C. La separazione cromatografica è stata ottenuta
con il programma termico riportato in tabella 1.
temp. (min.) formula MW Nome IUPAC Nome comune
17,509 C17H34O2 270 hexadecanoic acid methyl ester Acido palmitico C16
19,655 C19H34O2 294 9,12-octadecadienoic acid (cis) methyl ester Acido linoleico C18:2
19,739 C19H36O2 296 9-octadecenoic acid (cis) methyl ester Acido oleico C18:1
20,055 C19H38O2 298 octadecanoic acid methyl ester Acido stearico C18
temp. (min.) formula MW Nome IUPAC Nome comune
17,516 C17H34O2 270 hexadecanoic acid methyl ester Acido palmitico C16
19,552 C19H34O2 294 8,11-octadecadienoic acid methyl ester C18:2
19,643 C19H36O2 296 8-octadecenoic acid methyl ester Acido linoleico C18:2
19,747 C19H36O2 296 9-octadecenoic acid (cis) methyl ester Acido oleico C18:1
19,986 C19H38O2 298 Heptadecanoic, 16-methyl methyl ester Acido isostearico C18
20,053 C19H38O2 298 octadecanoic acid methyl ester Acido stearico C18
temp. (min.) formula MW Nome IUPAC Nome comune
17,516 C17H34O2 270 hexadecanoic acid methyl ester Acido palmitico C16
19,552 C19H34O2 294 8,11-octadecadienoic acid methyl ester C18:2
19,643 C19H34O2 296 8-octadecenoic acid methyl ester Acido linoleico C18:2
19,747 C19H36O2 296 9-octadecenoic acid (cis) methyl ester Acido oleico C18:1
19,986 C19H38O2 298 Heptadecanoic, 16-methyl methyl ester Acodo isostearico C18
20,053 C19H38O2 298 octadecanoic acid methyl ester Acido stearico C18
temp. (min.) formula MW Nome IUPAC Nome comune
17,417 C17H34O2 270 Pentadecanoic acid, 14-methyl-, methyl ester C16
17,516 C17H34O2 270 hexadecanoic acid methyl ester Acido palmitico C16
19,667 C19H34O2 294 9,12-octadecadienoic acid (cis) methyl ester Acido linoleico C18:2
19,743 C19H36O2 296 9-octadecenoic acid (cis) methyl ester Acido oleico C18:1
20,065 C19H38O2 298 octadecanoic acid methyl ester Acido stearico C18
OLIO DI GIRASOLE (file 29_04_2009_1)Sono stati individuati e riconosciuti 4 esteri:
OLIO DI OLIVA (file 29_04_2009_1001) Sono stati individuati e riconosciuti 6 esteri:
OLIO DI GIRASOLE ESAUSTO (file 29_04_2009_1002) Sono stati individuati e riconociuti 4 esteri:
OLIO DI MAIS (file 29_04_2009_1003) Sono stati individuati e riconosciuti 4 esteri:
denominazione Acidità % acido oleico
Olio extravergine di oliva 0,70
olio di mais 0,14
olio di girasole 0,14
olio di girasole esausto 0,22
Tab. n.3
denominazione Resa %
Olio extravergine di oliva 84,2
olio di mais 93,6
olio di girasole 94,1
olio di girasole esausto 96,7
Tab. n.4
Temp. °C Rate °C/min Hold (min) Tot. (min)
100 0 3 3
250 7,5 2 25
Tab. n.5
Tab. n. 2
giorni Tempo (ore) Torbidità (abs) % alcol
0 0 0.391 0.00
1 24 0.458 2.81
2 48 0.481 6.11
3 72 0.388 6.19
4 96 0.392 6.26
5 120 0.391 6.48
Tab. n. 1
Temp. °C Rate °C/min Hold (min) Tot. (min)
30 0 5 5
180 30 0 10
+ 2 ADP + 2 Pi 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 ATP
O
OH OH
OH
OH
CH2OH
HC OCOR''
H2C
H2C OCOR'
OCOR'''
+ 3 CH3OH CHOH
CH2OH
CH2OH
+
CH3OCOR'
CH3OCOR''
CH3OCOR'''
KOH
Mentre si esauriscono le riserve dei combustibili fossili, la ricerca è impegnata a studiare fonti energetiche alternative, a minore impatto ambientale e rinnovabili, che, già in molti paesi, seppur in via sperimentale, hanno affiancato i tradizionali carburanti provenienti dal
petrolio. L’ITIS “Focaccia” è da tempo una scuola sensibile alle tematiche ambientali, ritenendo che un perito chimico oggi non può non avere una conoscenza, seppur sommaria, delle problematiche energetiche e delle tecnologie ad esse legate. La partecipazione di
docenti e alunni del nostro istituto al Progetto CHISS-Chimica per lo Sviluppo Sostenibile ha inoltre favorito la formazione su tali tematiche, dando vita al nostro progetto, che ha preso in considerazione la produzione di carburanti a partire da biomassa. Il nostro lavoro ha
consentito agli alunni della classe V I, di avvicinarsi a tali tematiche anche attraverso procedure sperimentali, condotte nei nostri laboratori e finalizzate alla produzione, su scala ridotta, di biocarburanti ( bioetanolo e biodiesel) di prima e seconda generazione, che da più
parti vengono indicati come una delle possibili soluzioni ai gravi problemi del riscaldamento del pianeta e alla necessità di contenere l’utilizzo di risorse non rinnovabili. La valutazione della resa dei processi e la determinazione del grado di purezza dei biocombustibili
prodotti sono state realizzate mediante tecniche cromatografiche in GC-MS. Il lavoro è stato svolto in orario extracurriculare ed è stato articolato nelle seguenti fasi:
1° fase – lezioni frontali teoriche
Il corso teorico di 18 ore ha sviluppato i seguenti temi:
4) La purificazione delle fasi esteree e l’ analisi GC-massa degli esteri metilici ottenuti con valutazione della resa
3) La transesterificazione di vari oli (mais, girasole, oliva e da olio esausto) con separazione delle fasi gliceriche
2) Il protocollo di Kyoto - Riscaldamento globale e cambiamenti climatici
18) Ciclo tecnologico per la produzione industriale del biodiesel e del bioetanolo12) Bioetanolo da amidi e zuccheri e da biomasse ligneo-cellulosiche6) Produzione di energia e sue conseguenze sull’ambiente
17) Biodiesel dalle microalghe11) Biocarburanti e bioraffinerie5) Stato dell’arte nelle tecniche energetiche alternative
16) Reazioni di transesterificazione. Meccanismi di reazione e aspetti cinetici 10) La diossina, aspetti tossicologici e sua determinazione4) Cenni di meteorologia
15) Trasformazione dei lipidi in biodiesel. Glicerolo come sottoprodotto9) Metodologie industriali per la purificazione dei fumi3) Gas ad effetto serra
14) Resa di un processo fermentativo, fattori che la influenzano8) Impianti di incenerimento e recupero energetico
13) Ciclo biologico, enzimi, cinetica dei processi biologici 7) Il problema delle emissioni dagli inceneritori e sistemi di monitoraggio1) Principi di Green Chemistry
2° fase – attività laboratoriale
Il corso pratico di 20 ore ha affrontato:
2) La distillazione dell’alcool prodotto con la valutazione della resa per via GC-MS
1) La fermentazione alcolica a partire da melassa con controllo dei parametri operativi
3° fase – valutazione finale
Le competenze acquisite dagli alunni sono state accertate mediante somministrazione di un test di verifica a risposta multipla, superato da tutti i partecipanti. Il risultato è stato certificato mediante rilascio di un Attestato che ha concorso all’attribuzione del credito formativo.
A) Cromatogramma relativo al brodo di
fermentazione dopo 24 ore – alcol 2,8%
B) Cromatogramma relativo al brodo di
fermentazione dopo 48 ore – alcol 6,1%C) Cromatogramma relativo al brodo di
fermentazione dopo 120 ore – alcol 6,5%
![NORMATTIVA - Stampa · gl lqyhvwlphqwr oh d]lrql gl 6lfdy h oh d]lrql h dowul vwuxphqwl ilqdq]ldul sduwhflsdwlyl gl 6lfdi u vrjjhwwl delolwdwl oh 6lp oh lpsuhvh gl lqyhvwlphqwr 8](https://static.fdocumenti.com/doc/165x107/5e53ce7bb0c78e17f1603d48/normattiva-stampa-gl-lqyhvwlphqwr-oh-dlrql-gl-6lfdy-h-oh-dlrql-h-dowul-vwuxphqwl.jpg)
![Ecosistema fiume (1)2 ¦1 /d glphqvlrqh yhuwlfdohuljxdugd oh lqwhuuhod]lrql wud dftxh vxshuilfldol h vrwwhuudqhh shuflz oh dftxh lqwhuvwl]ldol frorql]]dwh gd lqyhuwheudwl h vhgh gl](https://static.fdocumenti.com/doc/165x107/5f79501c923bf06481204c3e/ecosistema-fiume-1-2-1-d-glphqvlrqh-yhuwlfdohuljxdugd-oh-lqwhuuhodlrql-wud.jpg)
![&21'8=,21( '(/ 0(==2 $(5(2 ,VWLWXWR 7HFQLFR ......&2',&( 3(5 /·,6&5,=,21( 507% * ZZZ GHSLQHGR HGX LW 2SHQ 'D\ $ FDXVD GL IRU]D PDJJLRUH JOL LQFRQWUL FRQ OH )DPLJOLH FRQ OH UDJD]]H](https://static.fdocumenti.com/doc/165x107/60e328c3e2b32916d442270d/21821-02-52-vwlwxwr-7hfqlfr-2-35-6521.jpg)
