Principio scentifico tecnologia e sperimentazione, Tulino Rosario
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by: Rosario Tulino
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Data: Fri, 9 Sep 2011 Ora: 7:10 AM
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Dalle prime esperienze sui composti a base di alcol ed eteri, si è passati allo studio di molecole più complesse quali i carbonati organici, dimetilcarbonati (DMC) e dietilcarbonati (DEC).
Si è rivolta l’attenzione verso queste molecole per la loro peculiarità di svolgere nel carburante una forte azione di abbattimento delle emissione inquinanti, anche accertata la compatibilità sia per l’alimentazione dei motori a gasolio che per quelli a benzina. I carbonati organici, impiegati come additivanti non presentano lacune di solvibilità, basse tensioni di vapore, bassi punti di infiammabilità. Non causano intorbidamenti, corrosioni di serbatoi e dei circuiti di alimentazione, caratteristici di altri prodotti alternativi.
Il dietilcarbonato svolgerebbe la funzione di apportare ossigeno chimico fortemente reattivo nella camera di combustione dei motori. L’ossigeno contenuto nella sua molecola, oltre il 40% in peso, si libera rapidamente nella camera di combustione legandosi uniformemente con gli atomi delle altre sostanze combustibili e fa aumentare la velocità del fronte di fiamma abbattendo i gas incombusti. Ne deriva una maggiore resa in lavoro all’albero motore migliorando la conversione termodinamica.
Nel caso della riformulazione per benzina i carbonati incrementano la capacità antidetonante innalzando il numero di ottano (N.O.) mentre nella formulazione specifica per diesel viene migliorata la capacità predetonante contribuendo ad innalzare il numero di cetano (N.C.).
I risultati di questa sperimentazione hanno evidenziato la validità del metodo di sintesi facendo apprezzare rese di conversione intorno ai valori del 30%
Accertate sperimentalmente le qualità oggettive del dietilcarbonato era da risolvere il problema della reperibilità del prodotto, in grandi quantità e a basso costo, dato che attualmente la sua produzione è ad uso quasi esclusivo delle industrie chimiche per la fabbricazione di poliuretani e policarbonati, in quantità modeste e con elevato grado di purezza il che giustifica il prezzo ovviamente molto elevato.
Approfondendo gli studi sulle sintesi chimiche, abbiamo accertato la possibilità di poter fabbricare il dietilcarbonato (DEC) impiegando come materia prima di base, l’anidride carbonica derivata dal sequestro, puntiforme, nei gas di scarico delle centrali elettriche e dalla cattura nei fumi degli opifici, coniugando la necessità di questa soluzione commercialmente valida, al problema degli stock costituiti in seguito all’adozione dei trattati di Kyoto.
In questo modo, è risolvibile il problema del reperimento, data la notevole disponibilità di materia prima e anche del costo, valutando che per l’uso specifico quale additivante non occorre che il dietilcarbonato abbia un grado elevato di purezza.
Il processo di sintesi che abbiamo adoperato per la produzione del DEC, ( C5 H10 O3) impiega reagenti che non hanno origine fossile o derivati da prodotti petroliferi, utilizza come materia prima l’anidride carbonica (CO2), in reazione chimica con l’etere etilico (C2H5O)2O ottenuta in un reattore catalitico brevettato che opera l’eterificazione degli alcool in ciclo continuo, con la seguente reazione.
Alcool Etilico Etere Etilico Acqua
2C2H5OH C4H10O + H2O
Peso molecolare dell’alcool = 46 g
L’etere etilico, come tutti gli eteri, si ottiene sottraendo una molecola d’acqua (deidratazione) dal corrispondente alcool etilico o etanolo, che nel caso specifico per motivi industriali ed ecologici, ricaveremmo dalla fermentazione delle Biomasse e meglio dalla conversione della cellulosa, utilizzando piante a crescita rapida come il Panicum Virgatum che non richiede l’uso di fertilizzanti.
In questo modo sono possibili produzioni elevatissime di alcool a basso costo senza dover sottrarre terreni di coltura per la produzione di cereali per uso alimentare.
Rosario Tulino
Note sull'autore
Dalle prime esperienze sui composti a base di alcol ed eteri, si è passati allo studio di molecole più complesse quali i carbonati organici, dimetilcarbonati (DMC) e dietilcarbonati (DEC).
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