Etanolo (alcool etilico)

Etanolo

Il combustibile etanolo è l’alcool etilico dello stesso tipo che si trova nelle bevande alcoliche. Esso viene utilizzato come carburante per l’autotrazione, soprattutto come additivo per la benzina e, proveniendo da materie prime biologiche, è chiamato biocarburante. La produzione mondiale di etanolo per carburanti da trasporto è triplicata tra il 2000 e il 2007 da 17 miliardi a più di 52 miliardi di litri. Nel 2009, a livello mondiale, la produzione di combustibile etanolo ha raggiunto i 73,9 miliardi di litri.

I due Paesi che più di tutti gli altri utilizzano l’etanolo sono Brasile e Stati Uniti, i quali insieme costituiscono l’86% del consumo totale (dati anno 2009). Questa sostanza viene mescolata alla benzina normale. Negli Stati Uniti la maggior parte dei casi prevede che l’etanolo sia il 10% della composizione totale della benzina, in Brasile è addirittura diventata una miscela obbligatoria, e dal 2007 la legge stabilisce che un pieno dev’essere composto dal 25% di etanolo e dal 75% di benzina.

Il bioetanolo, a differenza del petrolio, è una forma di energia rinnovabile che può essere prodotta da materie prime agricole. Esso può essere ricavato da colture molto comuni come la canna da zucchero, patate, manioca e mais. Tuttavia, si dibatte molto sull’utilità ambientale del bioetanolo e se effettivamente sarà in grado, come predetto già alcuni anni fa, di sostituire la benzina in futuro. Le preoccupazioni per la produzione e l’uso si riferiscono all’aumento dei prezzi alimentari a causa della grande quantità di terra arabile richiesta per questo genere di colture, ma anche per un bilancio energetico non proprio “sostenibile”, in quanto l’inquinamento del ciclo di produzione dell’etanolo, in particolare dal mais, è molto elevato. I recenti sviluppi nella produzione di etanolo hanno stabilito che questo genere di problema potrebbe essere risolto utilizzando la cellulosa come materia prima, al posto dei generi alimentari. Secondo l’International Energy Agency, l’etanolo cellulosico potrebbe consentire alla nuova generazione di etanolo di essere utilizzato in futuro molto di più di quanto non venga fatto con la prima generazione oggi.

Per produrlo, si parte dal glucosio e, tramite un processo di fermentazione, la sostanza si decompone in etanolo e diossido di carbonio. L’etanolo viene poi bruciato per produrre biossido di carbonio, acqua e calore, e questo processo chimico permette la trazione dei veicoli a motore. L’etanolo può essere prodotto anche industrialmente dall’etilene, il quale a sua volta viene prodotto dal petrolio.

Nonostante le tante polemiche sulla sua origine, l’etanolo è considerata una fonte energetica rinnovabile perché l’energia è generata mediante una fonte che è considerata inesauribile: il sole. Circa il 5% dell’etanolo prodotto nel mondo nel 2003 era in realtà un prodotto petrolifero. Oggi può essere prodotto da una varietà di materie prime come canna da zucchero, miscanto, barbabietola da zucchero, sorgo, panico verga, orzo, canapa, kenaf, patate, patate dolci, manioca, semi di girasole, frutta, melassa, mais, paglia, grano, cotone, altre biomasse, così come molti tipi di rifiuti di cellulosa e scarti, mentre più di recente è stato trovato il modo di produrlo anche dalle alghe, considerato uno dei modi più efficienti per produrre l’etanolo, anche oltre 10 volte migliore del mais.

Attualmente, la prima generazione dei processi per la produzione di etanolo dal mais utilizza solo una piccola parte della pianta del mais: i chicchi sono presi dalla pianta, e solo l’amido, che rappresenta circa il 50% della massa secca, si trasforma in etanolo. Due tipi di processi di seconda generazione sono in via di sviluppo. Il primo tipo utilizza enzimi e lieviti per convertire la cellulosa in etanolo, mentre il secondo tipo usa la pirolisi per convertire l’intera pianta in un liquido oleoso o un gas di sintesi. I processi di seconda generazione possono essere utilizzati anche con le piante non alimentari come l’erba, il legno ed i rifiuti agricoli come la paglia.

Oggi il mercato dell’etanolo, nonostante in Italia sia quasi sconosciuto ed in Europa sia poco utilizzato (piccole quantità sono sfruttate principalmente in Germania, Svezia e Francia), è molto ampio e va dalle automobili agli aerei, dai trattori alla produzione di elettricità.

Vantaggi

L’anidride carbonica, il principale gas serra nell’atmosfera, viene emesso durante la fermentazione e la combustione. Tuttavia questa produzione viene annullata dal maggiore assorbimento da parte delle piante che crescono per la produzione di biomassa. Rispetto alla benzina, l’etanolo emette circa il 19% di gas serra in meno, e non emette nemmeno piombo. La benzina produce 2,44 kg di CO2 equivalenti per litro, l’etanolo 1,94. Il Clean Air Act richiede l’aggiunta di composti ossigenati per ridurre le emissioni di monossido di carbonio negli Stati Uniti.

Un altro punto a favore è che, riducendo la concentrazione della benzina, per produrre la stessa quantità di prodotto c’è bisogno di meno petrolio, riducendo la dipendenza di un Paese dall’oro nero. Purtroppo però il costo di produzione dell’etanolo è alto, e dunque il prezzo finale della benzina diventa un handicap per gli automobilisti che devono pagarla di più.

Svantaggi

Tutta la biomassa passa attraverso alcuni di questi passaggi: coltivazione, raccolta, essiccazione, fermentazione e combustione. Tutti questi passaggi richiedono risorse ed infrastrutture. La quantità totale di energia immessa nel processo contro l’energia rilasciata dalla combustione del carburante di etanolo risultante è nota come “bilancio energetico”. Le cifre raccolte nel 2007 dal National Geographic Magazine hanno segnalato risultati modesti per l’etanolo da mais prodotto negli Stati Uniti: una unità di energia di combustibili fossili è necessaria per creare appena 1,3 unità di energia da etanolo risultante. Il bilancio energetico della canna da zucchero è più favorevole, 1:8.

Lo smog fotochimico dovuto alla presenza di etanolo in luogo della benzina può aumentare il rischio di decessi (9%) e peggiora le condizioni delle persone con l’asma e altre malattie respiratorie. Inoltre la produzione di etanolo dal mais ha rivelato di aver rilasciato VOC (composti organici volatili) ad un tasso superiore a quello precedentemente conosciuto, ed ora l’industria dell’etanolo sta cercando di trovare il modo per ridurre quest’altro genere di emissioni. Altri punti deboli sono il massiccio uso dell’acqua, la concorrenza con i generi alimentari, dato che per gli agricoltori conviene di più vendere i propri prodotti a chi si occupa di etanolo che non ai mercati alimentari, producendo di conseguenza un’impennata dei prezzi del cibo; la deforestazione per lasciar spazio alle colture, la biodiversità viene messa di conseguenza in pericolo, e a questo si aggiungono l’erosione del suolo, l’eccessivo sfruttamento delle risorse idriche, l’aumento dell’erosione interna della pompa di benzina, dato che si tratta di un materiale più corrosivo del normale carburante e poi non tutti i veicoli possono bruciare efficientemente l’etanolo come fanno con la benzina.

In conclusione pare proprio che gli svantaggi dell’etanolo siano molto maggiori dei benefici, ed anzi, rimanendo al tipo più comune, quello di prima generazione, si può certamente affermare che non sia un’alternativa conveniente. Su questo punto gran parte del mondo ambientalista concorda, ma viene comunque lasciata aperta una porta per lo studio dell’etanolo di seconda generazione, quello che proviene da materie prime non alimentari, le quali potrebbero ridurre gli svantaggi e far diventare l’etanolo uno dei possibili carburanti del futuro.

Per approfondire:

• Effetti etanolo sull’acqua;
• Etanolo dai rifiuti;
• Etanolo dall’erba;
• Etanolo fatto in casa;
• Etanolo geneticamente modificato.

[Fonte: Wikipedia]