Altre stanze in Bioenergie
Altri articoli della stanza Bioenergie
Le Biomasse - G. Caserta -
LE BIOMASSE
GENERALITÀ
Di tutti gli esseri viventi, solo le piante sono in grado di assorbire energia dal sole e immagazzinarla mediante un processo biochimico chiamato fotosintesi.
Mediante questo processo, le piante assorbono dall’ambiente circostante ANIDRIDE CARBONICA e acqua che vengono trasformate, con l’apporto dell’energia solare e di sostanze nutrienti presenti nel terreno, in materiale organico utile alla crescita della pianta.
Nel corso del processo viene liberato ossigeno.
Il meccanismo della FOTOSINTESI è molto complesso; in estrema sintesi possiamo schematizzarlo come segue.
L’equazione complessiva può essere scritta così:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
(zuccheri)
Questa equazione è il risultato netto di due processi. Uno, chiamato “fase luminosa”, è la scissione dell’acqua in H+ (protoni), e- (elettroni) e O2, sotto l’azione della radiazione solare, che porta alla formazione di un composto chiamato NADPH.
La formazione di questo composto è mediata dall’energia rilasciata dagli elettroni eccitati che si muovono in una catena di composti biochimici presenti nella foglia.
Questa reazione è legata ad un’altra reazione, sempre favorita dagli elettroni eccitati dalla radiazione solare, che ha come risultato finale la formazione di un altro composto chiamato ADP.
In sintesi, l’energia luminosa del sole viene immagazzinata nell’energia di legame chimico di questi due composti.
Alla fase luminosa segue una “fase oscura” (che non richiede luce) in cui l’energia contenuta in NADPH e ATP serve a favorire la riduzione della ANIDRIDE CARBONICA in zuccheri ed altre molecole organiche.
La materia organica così prodotta, opportunamente trasformata, può essere utilizzata per molteplici scopi: per l’alimentazione umana ed animale, per mantenere o ripristinare la sostanza organica nei suoli, per ottenere prodotti d’interesse chimico - industriale, per produrre energia.
I prodotti della FOTOSINTESI sono molteplici e di natura diversa: ci sono le piante da legno, da cellulosa, da oli, da zuccheri ecc.
Ci sono poi i residui della trasformazione industriale di questi vari prodotti o derivati, ci sono i rifiuti domestici e i liquami zootecnici ecc.
Le tecnologie per ottenere energia da questi vari tipi di materiali sono naturalmente diverse e diversi sono anche i prodotti energetici che si ottengono.
Ad esempio, se un materiale ha molto CARBONIO (C) e poca acqua (H2O), è adatto per essere bruciato per ottenere calore o elettricità; se, viceversa ha molto azoto (N) ed è molto umido può essere sottoposto ad un processo biochimico che trasforma le molecole organiche in METANO ed ANIDRIDE CARBONICA.
Infine combustibili liquidi adatti ad essere utilizzati nei motori a benzina o diesel possono essere ottenuti a partire da particolari specie vegetali.
|
Tipi di Biomasse |
Processo di conversione |
Prodotto |
Utilizzo |
|
Materiali legnosi e frazione secca dei
H2 O £ 35% C/N > 30 |
Combustione |
Calore
|
Riscaldamento
Energia elettrica
|
|
Liquami zootecnici, civili, industriali e frazione umida dei
H2O > 35%, 20 £ C/N£30
|
Digestione anaerobica |
60% METANO |
Riscaldamento
Energia elettrica |
|
Piante zuccherine (barbabietola, sorgo,ecc)
15£H2O £ 90% C/N qualunque
|
Fermentazione degli zuccheri in alcool etilico |
Etanolo |
Motori a benzina |
|
Piante oleaginose H2O > 35% C/N qualunque |
Esterificazione degli oli
|
Biolio |
Motori diesel |