Date post: | 02-May-2015 |
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• Il progetto didattico “COLTIVARE L’ENERGIA” sviluppa contenuti e attività di laboratorio che coinvolgono diverse discipline, come Agronomia, Zootecnia, Scienze, Chimica ed Economia.
• I contenuti trattati sono presentati in modo multimediale, anche con filmati e gli esperimenti di laboratorio vengono proposti ed eseguiti dagli studenti in modo interattivo.
Prof.ssa Baglioni ZOOTECNIA
Prof. Fazio e Prof.ssa Villa AGRONOMIA
Prof. Martinelli ECONOMIA
Prof.ssa Menotti SCIENZE
Prof. Scurria e Prof. D’Orio CHIMICA
Gli argomenti riguardano la produzione, la trasformazione, l’utilizzazione delle biomasse ed il giudizio di convenienza, per ottenere biocombustibili e biocarburanti ad alta densità energetica.
BiocombustibiliSono materiali solidi, liquidi, gassosi ricavati direttamente dalle biomasse, adatti alla combustione per ottenere Calore ed Elettricità.Da colture vegetali : BIOETANOLO e BIODIESEL
Da colture arboree: CIPPATO e PELLET
Da allevamenti zootecnici: BIOGAS
BiocarburantiI biocarburanti sono prodotti derivati dalla biomassa che possono essere usati per l’autotrazione: · bioetanolo · biometanolo · biodiesel · olio vegetale · biogas · bioidrogeno
-Rinnovabile Si riproduce velocemente
con alberi e arbusti che crescono con l’energia del sole
-Neutrale L’anidride carbonica
emessa con la combustione è la stessa assorbita dalla fotosintesi
-Pulita La sua combustione
produce composti in concentrazioni non tossiche
IL LEGNO E’ UNA FONTE DI ENERGIA
Alcool etilico prodotto dalla fermentazione alcolica degli zuccheri della biomassa, ottenuta da:
-Colture da zucchero (canna da zucchero, bietola)
- Cereali ricchi in amido (mais, frumento)
- Residui dell’industria di trasformazione
-Frazione organica dei RSU.
Bioetanolo
Gli oli ricavati dalle piante oleaginose (soia, colza, girasole,
ecc.) impiegati direttamente o trasformati in altri combustibili e carburanti.
Caratterizzato da: -tecnologie di trasformazione ed impiego facilmente disponibili;
-bilanci energetici positivi l’energia consumata per la produzione è minore dell’energia prodotta;
-impiego dei sottoprodotti di processo (glicerina).
BIODIESEL
BIOGAS Prodotto dalla digestione anaerobica metanigena, un processo biochimico in assenza di ossigeno basato sulla demolizione delle sostanze organiche per mezzo di diversi gruppi microbici.
ACIDI GRASSI
ACIDOACETICO
BIOGASMETANO
SOSTANZE ORGANICHE
I fase: IDROLISI Batteri fermentativi
II fase: ACIDIFICAZIONE
Batteri acetici III fase:GASSIFICAZIONE
Batteri metanogeni
Aspetti Ambientali positivi• non contribuisce all’effetto serra• non produce biossido di zolfo• riduce le emissioni (monossido di
carbonio - 35% e idrocarburi - 20%)
• diminuisce la fumosità - 70%
Vengono spiegate le trasformazioni termochimiche e biochimiche, con esperimenti di laboratorio, per ottenere il biogas, il biodiesel, il bioetanolo ed il bioidrogeno, in una prospettiva futura di possibile transizione verso l’idrogeno quale vettore energetico principale.
Le alghe verdi unicellulari coltivate in carenza di zolfo sviluppano idrogeno stabilmente ed in quantità notevole,10 litri di coltura algale possono produrre 1-2 litri di H2/giorno puro.
Produzione fotosintetica di Idrogeno da H2O
PILA O CELLA A COMBUSTIBILEFuel Cell (FC) IDROGENO-OSSIGENO
Sistema elettrochimico in grado di convertire l’energia del combustibile in energia elettrica.
Reazione IDROGENO + OSSIGENO
ACQUA + Energia Elettrica
PILA A COMBUSTIBILE MICROBIOLOGICAMICROBIAL FUEL CELL (MFC)
Sistema bioelettrochimico che genera Energia Elettrica sfruttando le fermentazioni anaerobiche, alcolica o metanigena.
E’ GIUSTO UTILIZZARE
PIANTE ALIMENTARI PER
PRODURRE ENERGIA?
LA PRODUZIONE DI BIOCOMBUSTIBILI E’
SOSTENIBILE?
- Il problema della fame nel mondo non è dovuto alla scarsità di derrate alimentari, ma all’errata distribuzione
- Non esiste una soluzione al problema della produzione energetica, la diversificazione delle fonti rappresenta un approccio necessario
Perchè è conveniente produrre energia da biomasse?
Si utilizza soloil legno degli alberi morti egli scarti di lavorazione
Si possono utilizzareprodotti di scarto delle aziende zootecniche ed agroalimentari
Si produce un minor Inquinamento. Si ha un ciclo quasi neutro della CO2