Language
Country/Area
No result found
Trasformare i rifiuti agricoli in una miniera d'oro per i biocarburanti: perché i residui di mais e la bagassa della canna da zucchero stanno diventando miniere d'oro per i biocarburanti.
Nel contesto della crescente domanda energetica globale, il valore dei rifiuti agricoli sta gradualmente ricevendo attenzione. I residui vegetali come i residui di mais e la bagassa di canna da zucchero, in quanto materie prime più abbondanti per la biomassa, non solo forniscono risorse potenziali per la produzione di biocarburanti, ma contribuiscono anche allo sviluppo sostenibile. La composizione chimica di questi rifiuti agricoli, ricchi di cellulosa, emicellulosa e lignina, li rende difficili per la produzione di biocarburanti, ma offre anche infinite possibilità.
"La presenza di questi tre componenti rende la lavorazione della lignocellulosa molto impegnativa e la chiave per superare questa resistenza risiede in una combinazione di calore, chimica, enzimi e microrganismi."
Composizione chimica della lignocellulosa
La lignocellulosa è composta da tre componenti principali: cellulosa, emicellulosa e lignina, ognuno dei quali ha proprietà uniche che rendono impegnative le applicazioni commerciali. La lignina è un polimero eterogeneo composto da più monomeri e ha proprietà altamente reticolate. L'emicellulosa, invece, è composta da polisaccaridi ramificati, spesso legati covalentemente alla lignina attraverso gli acidi fenolici, il che rende più difficile l'estrazione degli zuccheri per la conversione in biocarburanti. Inoltre, la cellulosa è un omopolimero del glucosio con una solubilità estremamente bassa e il glucosio solitamente deve essere estratto mediante degradazione chimica o biologica.
Potenziale delle colture energetiche dedicate
Molte colture sono interessanti per la loro capacità di fornire elevati rendimenti di biomassa. Alcune colture possono essere raccolte più volte all'anno, come i pioppi e il fieno. Essendo la coltura energetica preferita, la canna da zucchero non solo fornisce saccarosio fermentabile ma produce anche bagassa, un materiale di scarto ricco di lignocellulosa.
"La biomassa lignocellulosica ha una lunga storia come combustibile legnoso, ma negli ultimi decenni c'è stato un crescente interesse come precursore dei combustibili liquidi."
Le potenzialità della lignocellulosa nelle applicazioni
Industria della pasta di legno e della carta
La biomassa lignocellulosica è la principale materia prima per l'industria della pasta e della carta Separando la lignina e l'emicellulosa, i materiali composti da cellulosa possono essere lasciati per la produzione di pasta chimica. La maggior parte della lignina viene rimossa durante la lavorazione della pasta, formando un prodotto di scarto che può essere utilizzato come combustibile, offrendo alle attuali cartiere il potenziale per essere riutilizzato per la produzione di zuccheri lignocellulosici.
Prospettive dei biocarburanti
Poiché la domanda di energia rinnovabile continua ad aumentare, la biomassa lignocellulosica ha applicazioni promettenti nella produzione di biocarburanti. La conversione della lignocellulosa in bioetanolo rappresenta un’alternativa interessante per combattere i combustibili fossili. Inoltre, esistono numerosi altri combustibili derivati dalla lignocellulosa, come butanolo, dimetilfurano e gamma-chetovalerolattone.
"Tuttavia, la resistenza alla degradazione della lignocellulosa fa sì che il processo di estrazione degli zuccheri fermentabili debba affrontare molte sfide. Come separare ed estrarre in modo efficiente questi zuccheri è ancora al centro della ricerca attuale."
Indirizzi di ricerca e prospettive future
Attualmente, diverse sostanze chimiche possono essere ottenute dalla biomassa lignocellulosica, soprattutto nella produzione di biocompositi, che ne avrebbero rivendicato la sostenibilità. Erbe e sottoprodotti agricoli come piante invasive e rifiuti agricoli forniscono possibili fonti alternative per la creazione di nuovi materiali compositi “verdi”.
"In quanto materiale alternativo rinnovabile ed economico, la lignocellulosa sta ricevendo un'ampia attenzione da parte del settore e il suo sviluppo futuro non può essere sottovalutato."
Con il progresso della tecnologia e l'enfasi sulla tutela dell'ambiente, non solo è diventato possibile convertire i rifiuti agricoli in risorse preziose, ma anche fornire soluzioni al fabbisogno energetico globale. Possiamo fare affidamento interamente sui rifiuti agricoli per un futuro sostenibile?
