I problemi del biodiesel: contaminazione batterica e guasti al motore

Articolo di Rafael Íñiguez pubblicato su The Oil Crash il 20 Gennaio 2012.
Traduzione a cura di Massimiliano Rupalti.



Ecco qua il secondo post della miniserie sulla discussione dei problemi specifici legati all'uso del biodiesel, in questo caso uno abbastanza grave e ben documentato da Rafael Íñiguez.

Salu2,
AMT


Biocarburanti da risorse “rinnovabili”
Note sul biodiesel


PRIMA PARTE

Da qualche anno siamo soliti vedere, in alcune stazioni di servizio dei nostri paesi e città, colonnine etichettate come “Biodiesel”, la reazione alla loro vista è di approvazione, la differenza di prezzo non è tanta, però credere che facciamo del bene al nostro ambiente ci fa sentire meglio. Scegliere questa opzione implica l'uso di un carburante biodiesel o FAME (1), che si può consumare da solo o in una percentuale determinata (per esempio, B20= 20% FAME). Per questi prodotti la stazione di servizio ha l'obbligo di venderli con l'etichetta per fare in modo che il cliente possa verificare la compatibilità della concentrazione di FAME con il funzionamento del proprio motore. Comunque, anche se non utilizziamo l'opzione biodiesel, dal 2008 ( Ordine ITC/2877/2008 ) tutto il gasolio contiene per legge una percentuale di FAME mescolato al gasolio fossile. Questa percentuale è andata aumentando dalla sua istituzione fino al 7% attuale (2).

Ciò è il risultato dell'applicazione delle politiche statali per la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra, per stimolare l'agricoltura e diminuire la dipendenza energetica dall'importazione che hanno la maggior parte dei paesi industrializzati dell'Unione Europea e in particolare della Spagna. Queste politiche hanno avuto inizio con la Direttiva 2003/30/CE del Parlamento Europeo del 8 maggio del 2003, per la promozione dell'uso dei biocarburanti, che aveva risvegliato grandi aspettative di affari per nuove imprese, le quali sono state incentivate con aiuti e infrastrutture da parte delle amministrazioni. Tuttavia, l'avventura non ha avuto grande fortuna e gran parte degli impianti di produzione hanno dovuto chiudere per mancanza di rendimento, soprattutto per lo svantaggio di fronte all'importazione dagli Stati Uniti o dall'Argentina , dove questi hanno il vantaggio delle sovvenzioni dei rispettivi paesi, ed alla tassa zero, che li esonera dal pagamento delle imposte per entrare nel nostro paese (in linea di massima fino alla fine del 2012), dando a queste importazioni condizioni di mercato molto vantaggiose. A causa di questa concorrenza, l'associazione dei produttori di energia rinnovabile (APPA) è arrivata a sollecitare che si incrementi progressivamente la percentuale di FAME fino al 15% entro il 2020 per dare così sfogo alla capacità produttiva dei nostri impianti. Questi sono i problemi che ha avuto, quelli che all'inizio sono stati previsti come la soluzione ai problemi energetici. Disgraziatamente niente è così facile ed il biodiesel, se mai può essere un aiuto, è “L'ultimo arrivato” e deve superare molte barriere.


In Spagna, più del 70% del parco automezzi è a gasolio e viene utilizzato anche dai trasportatori a causa del fatto che il motore diesel ha un rendimento maggiore rispetto al benzina ed anche perché c'è una differenza storica di prezzo a favore del gasolio. Una differenza che, con il nuovo fisco, è scomparsa. Questo determina che le caratteristiche fisico-chimiche del gasolio da fornire sono limitata dalla compatibilità con i milioni di motori esistenti in funzione e che per la maggior parte sono stati progettati per consumare gasolio fossile (petrodiesel) con la specifica tecnica EN 590 . Ora con l'obbligo dell'uso di miscele con biocarburanti, questi sono prodotti secondo la norma europea EN 14214 .

Questa norma EN 14214 è stata pensata in funzione del biodiesel da olio di colza, l'oleaginoso più produttivo nell'area del centro Europa, come per altre caratteristiche regionali. Anche a causa delle caratteristiche regionali, alcuni paesi mediterranei dove, per esempio, il girasole è la principale oleaginosa, sono state introdotte alcune modifiche alla norma, per stimolare la produzione di biodiesel dalle loro specifiche materie prime. Nel caso della Spagna, per esempio, è stato stabilito un limite massimo più alto nel valore dello iodio, e questo impedisce la sua commercializzazione in altri paesi europei dove sono state adottate le specificazioni originali della norma.



Fra le normative dei paesi ci sono specifiche con differenze fondamentali dovute per esempio, a norme sulle emissioni o di protezione ambientale regionale o alle certificazioni richieste ai costruttori di motori.

Fra le specificazioni che più limitanti ci sono (3):

•Contenuto di Zolfo: il limite di questo parametro dipende dalla legislazione settoriale sull'inquinamento atmosferico che nella UE si basa sui requisiti stabiliti legalmente per il diesel fossile.


•Funzionalità nei climi freddi: il punto di fusione ed il comportamento a bassa temperatura delle materie prime che si possono usare nella produzione di biodiesel. I limiti di questo parametro sono principalmente basati sulle condizioni climatiche della regione.

•Numero di cetano: il limite di questo parametro dipende dalle specificazioni per il diesel convenzionale nella norma europea EN 590. Il limite europeo per i costruttori di motori è certificato con il minimo di 51, stabilito anche per il biodiesel. Questo standard dipende dalle materie prime usate nella sua produzione.


•Stabilità rispetto all'ossidazione: il biodiesel si degrada con maggior facilità del diesel fossile a causa della sua composizione chimica. La stabilità rispetto all'ossidazione è un parametro fondamentale per assicurare il corretto funzionamento nei motori, così come per l'immagazzinamento e la distribuzione.

•Contenuto di mono-, di-, e trigliceridi: la norma europea stabilisce limiti individuali sul contenuto di questi composti, così come per la glicerina totale. Questi parametri e la glicerina libera, dipendono dal processo di produzione.

•Densità: la densità del biodiesel è generalmente maggiore di quella del diesel fossile. Questa proprietà dipende, nel caso del biodiesel, dalla sua composizione. I limiti della normativa europea per questo parametro comportano alcuni requisiti più restrittivi sulle materie prime utilizzabili per la sua elaborazione.

• Viscosità cinematica: questa proprietà è maggiore nel caso del biodiesel che in quello fossile e in alcuni casi a bassa temperatura il biodiesel si può trasformare in un prodotto troppo viscoso e addirittura solidificarsi. E' la classe più restrittiva in europa di questo standard e comporta limitazioni alle possibili materie prime utilizzabili nella sua produzione.

•Indice de IODIO: questo parametro misura l'insaturazione (4) totale esistente in una miscela di materie grasse, senza tenere in considerazione le percentuali relative fra i composti mono e poli-insaturi. Questo comporta una restrizione importante in quanto alle materie prime utilizzabili per la produzione di biodiesel.

•Estere metilico dell'acido linolenico ed esteri metilici polinsaturi: i limiti applicati nella norma europea sul contenuto di questi tipi di composti possono comportare l'esclusione di determinate materie prime. Una caratteristica essenziale della specificazione tecnica europea, la già citata EN 14214, è che si applica soltanto agli esteri metilici di acidi grassi (FAME) e un'altra è che stabilisce le specifiche tecniche tanto per il gasolio risultante dalla mescola di FAME e diesel fossile quanto per la componente FAME pura (B100).

Se si guarda al sesto gruppo della tavola superiore, vediamo che la quantità di acqua ammissibile è di 500 ppm. Ciò è dovuto al fatto che il FAME è igroscopico è la sua solubilità di acqua è superiore a 5.000 ppm. Per contro, il gasolio fossile ha una specifica di contenuto massimo di acqua di 200 ppm e la sua solubilità di acqua è soltanto da 60 a 80 ppm.



NOTE

(1) FAME, abbreviazione di “Fatty Acid Methyl Esther”.
(2) B7, e obbiettivo B10.
(3) Tripartite Task Force: Brazil, European Union & United Estates of America 2007. “White Paper on Internationally Compatible Biofuel Standards”.
(4) Il grado di insaturazione di un grasso, questo è il numero di doppi collegamenti, normalmente si esprime in termini di “indice iodio del grasso”.