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Un nuovo biocarburante: il propano
I ricercatori del MIT affermano di aver sviluppato un processo chimico efficiente per produrre propano dal mais o dalla canna da zucchero. Stanno incorporando una startup questa settimana per commercializzare il processo del biopropano, che sperano troverà un posto nell'attuale mercato statunitense da 21 miliardi di dollari per il carburante.
Alternativa al biocarburante: I ricercatori del MIT stanno sviluppando un processo efficiente per produrre propano dal mais o dalla canna da zucchero.
Mentre gran parte dell'attenzione sui biocarburanti si è concentrata sull'etanolo, il processo sviluppato dai ricercatori del MIT produce propano, afferma Andrew Peterson , uno dei dottorandi che ha dimostrato le reazioni. Il propano è utilizzato negli Stati Uniti per il riscaldamento residenziale e alcuni processi industriali e, in misura limitata, come combustibile liquido per il trasporto. Stiamo producendo un carburante dimostrato per il quale esistono già un mercato e un'infrastruttura, afferma Peterson, che lavora nel laboratorio del professore di ingegneria chimica Jefferson tester e ha fondato la startup C3 BioEnergy, con sede a Cambridge, MA, per commercializzare la tecnologia.
Il propano, che è attualmente prodotto dal petrolio, ha una densità energetica più elevata dell'etanolo e, sebbene sia spesso utilizzato nella sua forma gassosa, è il combustibile liquido più pulito.
Il processo C3 BioEnergy dipende dall'acqua supercritica – acqua ad altissima temperatura e pressione – che facilita le reazioni che trasformano un composto biologico in propano. Peterson non ha voluto rivelare il composto di partenza, ma dice che è un prodotto della fermentazione degli zuccheri presenti nel mais o nella canna da zucchero. La reazione è guidata dal calore, che non richiede catalizzatori. A temperatura e pressione supercritiche, dice Peterson, l'acqua fa cose bizzarre. Diventa come un solvente non polare e si mescola con i composti organici. Una volta avvenuta la reazione, la soluzione viene mantenuta ad alta pressione e raffreddata a temperatura ambiente in modo che il propano fuoriesca dalla soluzione e galleggi verso l'alto. Abbiamo dimostrato che possiamo produrre propano, afferma Peterson. Ora stiamo cercando di ottimizzare la velocità di reazione e portarla a uno stadio scalabile.
Peterson afferma che la conversione del biopropano ha un buon bilancio energetico: non è necessario bruciare molto combustibile fossile durante la produzione. La reazione non richiede l'ingresso di una grande quantità di energia perché il calore che è la chiave per la conversione del biopropano è recuperabile utilizzando uno scambiatore di calore, un dispositivo che trasferisce il calore dentro e fuori un fluido.
Tutte le reazioni dei biocarburanti comportano la rimozione dell'ossigeno dal composto di partenza, afferma George Huber , assistente professore di ingegneria chimica presso l'Università del Massachusetts, ad Amherst. Esistono numerose strategie per farlo, comprese le reazioni che si basano su catalizzatori biologici. Ma, dice Huber, i fluidi supercritici sono un modo molto promettente per produrre biocarburanti. Puoi farlo in un reattore molto piccolo in un tempo molto breve, quindi puoi farlo in modo molto economico.
Altri laboratori accademici stanno sviluppando processi che utilizzano fluidi ad alta temperatura e alta pressione per produrre biocarburanti. Douglas Elliott , presso il Pacific Northwest National Laboratory, a Richland, WA, utilizza condizioni quasi supercritiche in combinazione con un catalizzatore per trattare le acque reflue e la biomassa non trattata. In queste condizioni, i composti organici possono essere trasformati in una miscela di metano (il componente principale del gas naturale) e anidride carbonica. Siamo passati dai reattori a piccoli lotti al trattamento di pochi litri di acque reflue all'ora, afferma Elliott, che sta lavorando con un'azienda alla commercializzazione della tecnologia per il trattamento delle acque. Siamo ancora in laboratorio con la biomassa.
Huber ed Elliott affermano che il processo al biopropano del MIT è nuovo. Non ho mai visto nessuno produrre propano con fluidi supercritici, dice Huber.
In alcuni paesi, inclusa l'Australia, il propano è più ampiamente utilizzato come carburante per i trasporti. Negli Stati Uniti, dovresti modificare i motori per usarlo, dice Huber. Il biopropano potrebbe essere utilizzato laddove utilizziamo già il propano.