I combustibili di domani 1. Limitazioni di biocarburanti

Quali saranno i carburanti del futuro per le nostre auto: i limiti di agro e dei biocarburanti? da O.Daniélo

Post scritto per la rete umana (Cisco).
Grazie a Marguerite de Durant e Thibault Souchet di SpinTank.fr per la loro collaborazione (BFM TV ecc.).
Christian Matke (Cile) attualmente traduce il testo in spagnolo.
Un dibattito su questo tema segue un post di Isabelle Delannoy sul suo blog.
Un dibattito sulla forum Econologia ("I pro e i contro dell'auto elettrica")
Un dibattito sul forum Air-Car-Concept (forum che si occupa di auto ad aria compressa)

Da Singapore a Los Angeles, da Parigi a Città del Messico, gli abitanti delle città di tutto il mondo sono oggi soffocati dall'inquinamento automobilistico. I famosi e fumosi motori a combustione interna dei veicoli attuali pongono seri problemi di salute, emettono particelle e gas tossici e sono molto rumorosi. Secondo la Commissione europea, più di 400 europei muoiono prematuramente ogni anno a causa dell'inquinamento atmosferico e di questo inquinamento [1] incide anche sulla produttività dei lavoratori, con conseguenze stimate in diversi miliardi di euro. L'inquinamento automobilistico uccide più degli incidenti stradali. Inoltre, questi motori termici hanno intrinsecamente un'efficienza molto bassa, 20% nel ciclo di utilizzo degli automobilisti (18% per il motore a benzina, 23% per il motore diesel; in laboratorio, in condizioni ideali, un'efficienza leggermente superiore. alto sono stati ottenuti). Ciò significa che quando acquisti un litro di carburante, solo un quinto di quel litro farà avanzare effettivamente il tuo veicolo, il resto sarà sprecato. Interessante per chi vende il carburante, tanto meno per chi lo compra ...

Attendere agrocombustibili?

inquinamento agrocombustibili
Per quanto riguarda l'auto che domani circolerà sulle nostre strade, alcune persone stanno basando le loro speranze sugli agrocombustibili. Ricorda che per ottenere agrocarburanti devi coltivare piante! Tuttavia, le piante (cereali, semi oleosi, alberi, ecc.) Hanno un'efficienza di conversione dell'energia solare in energia chimica (biomassa) inferiore all'1%. Qualunque sia il settore previsto, siano essi agrocombustibili di prima o seconda generazione, e qualunque siano gli agenti o processi utilizzati per la trasformazione (batteri, funghi, termiti, enzimi, pirolisi, gassificazione, fermentazione etanolica, transesterificazione ecc ...), questo limite fisico a monte è essenziale, anche con gli OGM più efficienti che, peraltro, non sono necessariamente desiderabili. L'energia non si crea, si trasforma (primo principio della termodinamica). Aggiungiamo che una volta ottenuta la biomassa, questa deve essere raccolta e poi trasformata in biocarburante, determinando un consumo energetico molto elevato e talvolta quasi pari al contenuto energetico dell'agrocarburante ottenuto ... Infine, inevitabilmente nuove perdite si verificano a livello motore termico. Che funzioni con benzina o etanolo cellulosico, con petrolio-diesel o con agro-diesel, l'efficienza di un motore termico rimane bassa.

L'equilibrio complessivo della catena energetica "dal sole alla ruota" è dello 0,08% con gli agrocombustibili, ovvero 100 volte inferiore rispetto al settore delle auto elettriche e solari. [4]. Anche se l'efficienza del motore termico fosse moltiplicata per 2 nei prossimi 20-30 anni, l'equilibrio complessivo della catena rimarrebbe molto basso. Come sottolineato nel rapporto “Agrofuels and Environment” pubblicato a fine 2008 dal Ministero dell'Ecologia, “gli agrofuels si trovano nella zona delle rese più basse, sono infatti limitati dalla resa di fotosintesi che è molto bassa. (<1%). La terza generazione, che utilizza le alghe, rimarrà molto meno efficiente di qualsiasi soluzione “elettrica”, in particolare l'utilizzo dell'energia solare. " 5

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Tale scarso rendimento ha un impatto significativo sulla ambientale e sociale: significa che dobbiamo coltivare aree considerevoli. Per sostituire 50 Mtep (milioni di tonnellate equivalenti di petrolio) bruciato ogni anno nel settore dei trasporti in Francia, dovrebbe coltivare colza 120% della superficie totale della Francia! [6] L'equazione è insostenibile; le aree dovevano essere immense, stiamo vedendo in paesi che stanno sviluppando massicciamente agrocarburanti, come l'Indonesia [7] o il Brasile [8], ha pratiche deplorevoli: uso di terreni destinati a colture alimentari, esproprio di piccoli proprietari terrieri, massiccia deforestazione che porta a conseguenze drammatiche in termini di biodiversità. Inoltre, e troppo spesso viene dimenticato, i raccolti sono grandi consumatori di acqua dolce, una risorsa preziosa sempre meno disponibile in molte regioni del pianeta e la popolazione mondiale è in aumento. Infine, grandi quantità di pesticidi (foto a lato) e fertilizzanti vengono utilizzati nelle colture energetiche e preoccupante è anche il loro impatto ambientale (inquinamento chimico dell'acqua, eutrofizzazione, ecc.). Uno studio pubblicato sulla rivista Environmental Research Letters il 13 gennaio 2009, condotto in 238 paesi, stati o territori sotto la direzione di Matt Johnston e riguardante 20 specie coltivate ha dimostrato che fino ad ora siamo stati sovrastimati di un fattore 2 le rese di etanolo ottenute da numerose piante: mais, frumento, sorgo, orzo, manioca, barbabietola da zucchero; lo stesso vale per le rese in olio di jatropha, cocco, arachidi, girasole, colza ecc. [9 e 10]

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Il Dipartimento e l'atmosfera della Stanford University Energia ha pubblicato un multi-criteri termine dello studio 2008 11 consentendo un serio confronto tra le varie energie rinnovabili in grado di soddisfare le esigenze del settore dei trasporti. Criteri utilizzati: emissioni di CO2, consumo di acqua dolce, inquinamento chimico, superfici utilizzate, impatto sulla biodiversità, ecc. Da questo importante studio emerge che i biocarburanti hanno il track record più scarso. Va notato che la combustione degli agrocombustibili pone seri problemi di salute, tutt'altro che trascurabili [12]. I biocarburanti dovrebbero quindi essere utilizzati come sostituti del petrolio solo per applicazioni in cui non si può fare diversamente: ad esempio gli aerei a lungo raggio. I combustibili microalgali (che però rimangono oggi molto costosi, 10 euro al litro secondo il team di ricerca Shamash) offrono prospettive interessanti per questo tipo di applicazione. Tuttavia, ad oggi non è stata effettuata alcuna valutazione dell'impatto ambientale di questo tipo di coltura. La maggior parte delle aziende che sviluppano queste tecnologie utilizzano microalghe geneticamente modificate. Cosa succederà se queste microalghe OGM si trovano in natura?

Ci sono piante che crescono nelle zone aride. Questo è il caso, ad esempio, della Jatropha curcas. Ma queste piante, nonostante la loro notevole resistenza, sono esseri viventi come un altro: senza acqua e fertilizzanti, sopravvivono e hanno una bassa produttività. Diversi anni fa sono stati condotti esperimenti in zone aride con la varietà messicana di Jatropha curcas da ingegneri agricoli messicani. Conclusione degli esperimenti: senza un regolare approvvigionamento idrico, i rendimenti sono estremamente bassi e non redditizi. E l'acqua è una risorsa preziosa nelle zone aride ... Oggi, nelle regioni povere o anche molto povere, stiamo assistendo alla coltivazione di massa di buona terra con Jatropha curcas, terra dove possiamo coltivare piante alimentari . Il ricino, una pianta, come la Jatropha curcas, della famiglia delle euforbiacee, viene coltivata oggi in Etiopia, al posto delle colture alimentari! La rete internazionale per l'accesso alle energie sostenibili denuncia le conseguenze di queste pratiche per le popolazioni locali [Etiopia: contadini scottati dalle promesse dei biocarburanti 13]. Jatropha curcas in crescita o, meglio, l'albero che fissa l'azoto Pongamia pinnata (Pongamia pinnata), interessa le popolazioni svantaggiate che non possono, ad esempio, acquistare pannelli fotovoltaici per produrre elettricità. (Pongamia pinnata) Con il petrolio, queste popolazioni possono alimentare un generatore. L'energia elettrica ottenuta consente di soddisfare i bisogni primari: produrre il freddo per conservare medicinali e alimenti, fornire un computer per avere accesso alle informazioni, ecc. L'olio può essere utilizzato per alimentare il motore di una pompa dell'acqua o di una piattaforma multifunzione. Può anche essere utilizzato come materia prima per la produzione di sapone artigianale e migliorare così le condizioni igieniche. Il marinaio ed ecologista bretone Jo Le Guen, ad esempio, ha dato vita a un progetto davvero rilevante dal punto di vista sociale in Burkina-faso, "Vivre au village" [15]. D'altra parte, in Africa, Asia e Sud America, lo sfruttamento della terra e delle popolazioni locali svantaggiate da parte di società che vendono olio di Jatropha negli Stati Uniti o in Europa per produrre carburanti per automobili è una sciocchezza. totale in termini sociali ed ecologici.

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Nel mondo di biocarburanti, solo il percorso di recupero dei rifiuti in biogas rimane pertinente. Ma il modo più efficace per utilizzare questo biogas, non bruciare nel motore di un veicolo appositamente attrezzato, ma in un impianto di cogenerazione che produce energia elettrica + calore, elettricità alimentare le auto elettriche. Si noti inoltre che se tutti i rifiuti prodotti in Francia (impianti di trattamento delle acque reflue urbane e industriali, discariche, rifiuti solidi e rifiuti assimilati tra cui agro-alimentare, digestori agricoli) sono state riciclate in biogas, otteniamo 3,3 milioni tonnellate equivalenti di petrolio (SOLAGRO, alta stima [16]); o necessità di trasporto sono 50 Mtep in Francia.

Il seguito imminente.

Riferimenti e fonti

inquinamento del motore
le prestazioni del motore

prestazioni comparativa biocarburanti solare

1 commento su “I combustibili di domani 1. Limiti dei biocarburanti”

  1. D'ora in poi sarà necessario affidarsi anche all'idrogeno solare prodotto a minor costo nelle regioni semidesertiche che può essere trasformato in “vettori di energia” molto meno costosi da trasportare nelle regioni urbanizzate.

    Quindi, ammoniaca, minerale di ferro ridotto ad acciaio primario, molecole di idrocarburi ...

    In tal caso, per i trasporti, i dati da ricordare riguardanti l'efficienza di conversione dell'energia solare saranno molto meno sfavorevoli: nel 2020 l'efficienza dei pannelli fotovoltaici raggiunge già il 20%, i combustibili sintetici ottenuti sarebbero quindi l'8 o addirittura il 10% di l'energia solare di partenza.

    Pertanto, l'energia meccanica utile sarebbe del 2, o addirittura del 3%, rispetto al 10-12% del settore delle batterie “tutto elettriche”.

    Perché, va detto, in molti casi il "tutto elettrico" ha molti inconvenienti...

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