Etanolo

Che cos’è l’etanolo?

L’etanolo è un alcol liquido a base di ossigeno, idrogeno e carbonio ed è ottenuto dalla fermentazione di zucchero o amido convertito contenuto in cereali e altre materie prime agricole o agro-forestali. In Canada, l’etanolo è attualmente prodotto principalmente da mais e grano. L’etanolo può essere prodotto per diverse applicazioni, ad esempio etanolo industriale o etanolo di grado combustibile. La ricerca sulla tecnologia per produrre etanolo da fonti non alimentari sta avanzando rapidamente ed è vicina alla commercializzazione.

L’etanolo combustibile, a volte indicato come “gasohol”, è stato distillato e disidratato per creare un alcol ad alto numero di ottani e senza acqua. Tutta l’acqua deve essere rimossa perché una miscela acqua-alcool non può dissolversi nella benzina. L’etanolo combustibile è reso inadatto per bere aggiungendo una piccola quantità di una sostanza nociva come la benzina.

L’etanolo viene miscelato con la benzina per produrre un combustibile che presenta vantaggi ambientali rispetto alla benzina e può essere utilizzato nei veicoli alimentati a benzina fabbricati dal 1980. La maggior parte dei veicoli a benzina può funzionare con una miscela composta da benzina e fino al 10% di etanolo, disponibile in alcune stazioni di servizio regolari in tutto il Canada.

Alcuni veicoli sono appositamente fabbricati per operare su una miscela di etanolo che contiene fino all ‘ 85% di etanolo e almeno il 15% di benzina. (Il 15 per cento di benzina è necessaria per assistere in avviamento del motore perché etanolo puro è difficile da accendere nella stagione fredda.) Questa miscela E-85 non può essere utilizzata in veicoli a benzina standard, tuttavia i veicoli progettati per funzionare con una miscela ad alta etanolo possono anche funzionare usando benzina quando necessario. E-85 è attualmente utilizzato da alcune organizzazioni con grandi flotte di veicoli e ci sono alcune stazioni commerciali che offrono E85 alle loro pompe.

Benefici

Ambientale

L’etanolo è un combustibile rinnovabile perché è prodotto dalla biomassa. L’etanolo brucia anche in modo più pulito e completo rispetto alla benzina o al gasolio.

L’etanolo riduce le emissioni di gas serra (GHG) perché il grano o l’altra biomassa utilizzata per produrre l’etanolo assorbe l’anidride carbonica man mano che cresce. Sebbene la conversione della biomassa in etanolo e la combustione dell’etanolo producano emissioni, l’effetto netto può essere una grande riduzione delle emissioni di gas serra rispetto ai combustibili fossili come la benzina. La riduzione dipende dalla materia prima e dai processi di produzione utilizzati per produrre etanolo.

L’etanolo a bassa miscela di mais produce circa il 3-4% in meno di emissioni di gas serra rispetto alla benzina. Bassa miscela a base di legno o materiali cellulosici agricoli produrrebbe 6-8 per cento in meno di emissioni rispetto alla benzina.

Sociale ed economico

L’etanolo contribuisce alla crescita economica regionale e alla creazione di posti di lavoro, in particolare nelle comunità rurali. C’è un grande potenziale per capitalizzare il combustibile a base di etanolo perché il Canada ha le risorse forestali e le terre coltivate necessarie per sostenere la produzione di materie prime a base di etanolo. Lo sviluppo di una sostanziale industria dell’etanolo significherebbe potenzialmente nuovi mercati per la biomassa canadese, l’agricoltura e la silvicoltura. Creerebbe lavori di costruzione e operazioni negli impianti di produzione di etanolo e contribuirebbe a rafforzare e diversificare le economie rurali.

Gli agricoltori canadesi sono sempre più consapevoli di questa nuova opportunità di mercato. Alcuni hanno formato cooperative per coltivare colture destinate specificamente come materia prima per la produzione di etanolo. Un impianto di produzione di etanolo a base di grano da 100 milioni di litri all’anno richiede circa 300.000 tonnellate di cereali da foraggio all’anno e circa 250.000 acri per produrre la materia prima. Una pianta di queste dimensioni consumerebbe circa 700 acri di produzione al giorno.

La produzione di etanolo offre anche opportunità per espandere le operazioni di alimentazione del bestiame. Grandi volumi di grano del distillatore, un ingrediente ad alto contenuto proteico, sono generati come co-prodotto della produzione di etanolo.

Con l’ulteriore sviluppo dei processi per la produzione di etanolo da materie prime forestali, come i rifiuti di legno, la produzione di etanolo creerà anche nuove fonti di reddito per l’industria forestale canadese.

Applicazioni

Etanolo in piccoli motori e motori fuoribordo

Prima di utilizzare etanolo miscelato benzina in piccoli motori, verificare con il produttore e la garanzia. I piccoli motori come motoseghe e motori fuoribordo sono più suscettibili alla contaminazione dell’acqua e, per evitare problemi di corrosione e prestazioni, devono essere controllati per l’acqua e drenati, se necessario, prima di alimentare con benzina miscelata con etanolo.

Sicurezza e prestazioni

Sicurezza

L’etanolo non presenta rischi maggiori rispetto alla benzina o al gasolio.

Prestazioni

L’utilizzo di una miscela di etanolo al 10% non influisce in modo significativo sul risparmio di carburante o sulla potenza di un veicolo. Sebbene il 10% della benzina miscelata con etanolo contenga solo il 97% dell’energia della benzina pura, ciò è parzialmente compensato dalla migliore efficienza di combustione della miscela etanolo-benzina fornita dall’etanolo aggiunto. Nel complesso, l’uso di bassa miscela aumenta il consumo di carburante in media del 2% rispetto alla benzina pura. Tuttavia, questa è solo una leggera differenza rispetto ad altri fattori che hanno un impatto maggiore sul risparmio di carburante. Ad esempio, guidare a 120 km/h anziché a 100 km/h aumenta il consumo di carburante in media del 20%.

Nel caso di veicoli che utilizzano una miscela di etanolo all ‘ 85% (high-blend), le case automobilistiche generalmente equipaggiano questi veicoli con serbatoi di carburante più grandi per compensare il contenuto energetico inferiore del carburante. In questo modo, la distanza che un veicolo ad alta miscela può percorrere prima del rifornimento può essere simile a quella di un veicolo che utilizza benzina pura.

Ricerca

Il governo del Canada e alcuni governi provinciali hanno sostenuto lo sviluppo e l’uso di etanolo combustibile attraverso programmi di ricerca e sviluppo. Gli sforzi passati hanno affrontato i problemi relativi ai componenti del veicolo e al sistema di distribuzione del carburante.

La ricerca attuale si sta concentrando sul miglioramento della sostenibilità della produzione di etanolo. Il Canada è diventato un leader mondiale nello sviluppo di processi per la conversione di materie prime a base cellulosica, come i rifiuti agricoli e forestali, in etanolo.

Conosciuto come etanolo cellulosico, il combustibile è prodotto da prodotti agricoli e di scarto del legno, nonché alberi a crescita rapida. Potenziali materie prime includono paglia di grano, mais stover, residui di legno, switchgrass e pioppo. I co-prodotti vegetali possono essere utilizzati per generare l’energia che gestisce i processi di produzione di etanolo cellulosico.

Con il sostegno del governo del Canada, Iogen Corporation ha costruito il primo e unico impianto dimostrativo su larga scala al mondo per convertire le fibre di biomassa in etanolo utilizzando la tecnologia enzimatica. Situato a Ottawa, Ontario, l’impianto può elaborare oltre 25 tonnellate di paglia di grano a settimana, utilizzando enzimi prodotti in una struttura adiacente. Fin dai primi anni 1980, Iogen ha ricevuto million 30 milioni in finanziamenti federali per il suo pre-trattamento e lo sviluppo degli enzimi della cellulosa. Il governo del Canada ha anche fornito loans 10 milioni in prestiti rimborsabili per la costruzione dell’impianto dimostrativo alla fine degli anni 1990.

Programmi e regolamenti governativi

Regolamento sui combustibili rinnovabili

I regolamenti sui combustibili rinnovabili, pubblicati il 1 settembre 2010 nella Canada Gazette, Parte II, richiedono un contenuto medio di combustibile rinnovabile del cinque per cento nella benzina a partire dal 15 dicembre 2010.

I Regolamenti includono disposizioni che disciplinano la creazione di unità di conformità, consentendo la negoziazione di tali unità tra i partecipanti e richiedono anche la registrazione e la rendicontazione per garantire la conformità.