Produzione di biodiesel per cavitazione idrodinamica

La tecnologia di cavitazione idrodinamica sviluppata da E-PIC S.r.l. (ROTOCAV) è in grado di produrre biodiesel da oli vegetali, grassi animali e biodiesel da oli vegetali esausti (frittura).

BIOROTOCAV: il cavitatore idrodinamico per la produzione di biodiesel
BIOROTOCAV: il cavitatore idrodinamico per la produzione di biodiesel

Il termine biodiesel definisce un carburante formato da mono-alchil esteri di acidi grassi a lunga catena derivati da grassi vegetali o animali; la sua combustione riduce le emissioni di CO2 e gas serra in rapporto di circa 1:5 rispetto al diesel fossile.

Gli oli vegetali e i grassi animali sono più densi e viscosi del gasolio, quindi non sono direttamente impiegabili negli attuali motori diesel, per problemi di atomizzazione e formazione di depositi.
La reazione di transesterificazione con metanolo è una delle possibili rotte che consente di trasformare oli vegetali e grassi animali in biodiesel, rotta che consente la completa trasformazione dei trigliceridi in alchil esteri.
Nella transesterificazione a catalisi basica grassi e oli vengono fatti reagire con un alcol (metanolo), in presenza di una base forte, come l'idrossido di sodio (NaOH) o l'idrossido di potassio (KOH): la reazione porta alla formazione di biodiesel (mono-alchil esteri) e glicerina.

Stechiometricamente, approssimativamente si ha:

100 kg olio vegetale o grasso animale + 10 kg metanolo --> 10 kg glicerina + 100 kg biodiesel

Campioni prelevati nelle varie fasi di processo della produzione di biodiesel impiegando il cavitatore ROTOCAV
Campioni prelevati nelle varie fasi di processo della produzione di biodiesel impiegando il cavitatore ROTOCAV

Al termine della reazione di transesterificazione la glicerina è facilmente separabile dal biodiesel per sedimentazioneAl termine della reazione di transesterificazione la glicerina è facilmente separabile dal biodiesel per sedimentazione

Biodiesel prodotto con cavitatore idrodinamico Biodiesel e glicerina - Produzione con cavitatore idrodinamico

Il biodiesel è quindi lavato, a secco o a umido, per rimuovere le impurezzeIl biodiesel è quindi lavato, a secco o a umido, per rimuovere le impurezze

Biodiesel da olio di palma prodotto con cavitatore idrodinamico

In che modo il cavitatore idrodinamico ROTOCAV può essere impiegato come tecnica di intensificazione di processo nella produzione di biodiesel?

Il reattore a cavitazione che E-PIC S.r.l. propone è in grado di convertire i trigliceridi in biodiesel con un processo continuo, batch o semi-batch, di piccola, media e grossa taglia, secondo le esigenze del cliente.


Quali rese di conversione è possibile raggiungere impiegando il cavitatore idrodinamico ROTOCAV nella fase di reazione per la produzione di biodiesel?

L'olio di partenza, mediante l’impiego del cavitatore idrodinamico ROTOCAV, subisce una conversione del 99% m/m (la minima conversione secondo lo standard Europeo EN-14214 (EN-14103) è del 96,5% m/m).

Norma EN-14214

Leggi le analisi di INNOVHUB (Stazione Sperimentale per l'Industria) del biodiesel ottenuto mediante impiego nel nostro cavitatore idrodinamico ROTOCAV.

Analisi Biodiesel (da olio vegetale esausto)
(Clicca sull'immagine per ingrandire)

Analisi Biodiesel (da olio di palma)
(Clicca sull'immagine per ingrandire)


Analisi biodiesel da olio esausto prodotto con ROTOCAV - Cavitatore idrodinamico


Analisi biodiesel da olio di palma prodotto con ROTOCAV - Cavitatore idrodinamico

I risultati dei nostri test di produzione biodiesel per cavitazione idrodinamica sono anche stati pubblicati su Ultrasonics Sonochemistry (Sciencedirect, Elsevier), una tra le riviste scientifiche più importanti a livello mondiale: l'articolo è disponibile qui: Biodiesel production process intensification using a rotor-stator type generator of hydrodynamic cavitation.


Quali sono i vantaggi derivabili dall’impiego del cavitatore idrodinamico ROTOCAV se installato in impianti per la produzione di biodiesel?

Gli oli (i trigliceridi) e il metanolo (alcol) non sono completamente miscibili, la reazione avviene dunque all’interfaccia tra le due fasi. Il trasferimento di massa dei trigliceridi dalla fase olio verso l’interfaccia olio-metossido rappresenta quindi un aspetto critico che limita la velocità della reazione. La tecnologia di cavitazione ROTOCAV consente di superare tali limiti di processo, riducendo sensibilmente la dimensione delle goccioline della fase dispersa nella fase continua, incrementando dunque la superficie di interfaccia. Inoltre, la cavitazione interviene positivamente sulle cinetiche di reazione grazie alla continua formazione di microjet che promuovono ripetute e puntuali occasioni di contatto tra i due reagenti.

Il cavitatore idrodinamico, dunque, può essere impiegato nella fase di reazione per produrre biodiesel di qualità, mantenendo contenuti i costi operativi.

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