carburanti
carburanti
Combustibili capaci di formare una miscela infiammabile con l’aria o con altro gas comburente; più in generale, si indicano come c. tutti i combustibili usati per alimentare motori a combustione interna ad accensione comandata (o a scoppio), diesel (o ad accensione spontanea), turbine a gas. Secondo questa ultima definizione, i c. più diffusi sono di gran lunga quelli di origine fossile (benzina, gasolio, GPL, gas metano, jet fuel).
Carburanti per motori ad accensione comandata
Il requisito essenziale di questi c., che possono essere allo stato gassoso (metano) oppure liquido (benzina e petrolio), è quello di dare, una volta mescolati con l’aria, una miscela combustibile anche alle temperature più basse cui possono trovarsi le tubazioni di aspirazione del motore. Tra le più importanti caratteristiche, e criterio di classificazione dei prodotti per autoveicoli, è il potere antidetonante del c., cioè la sua proprietà di non dar luogo a detonazioni in un determinato motore. Il potere antidetonante dipende dal numero di ottano, che deve aumentare con il rapporto di compressione dei motori. Per ridurre le emissioni inquinanti derivanti dalla motorizzazione, viene data sempre maggiore attenzione alla qualità del c., quindi alla cosiddetta riformulazione delle benzine, basata sulla modifica di alcune caratteristiche: limitazione della volatilità per ridurre l’emissione dei composti organici; aggiunta di ossigeno per abbassare le emissioni di monossido di carbonio; riduzione del contenuto di zolfo per diminuire l’emissione di anidride solforosa; decremento del contenuto di benzene e di idrocarburi aromatici come antidetonanti.
Carburanti per motori diesel
Il requisito essenziale di questi carburanti (gasolio) è che possano accendersi prontamente e spontaneamente quando, finemente polverizzati, sono iniettati in aria sufficientemente calda: un c. diesel sarà tanto più pregiato quanto più breve sarà il ritardo di accensione, cioè il tempo intercorrente tra l’inizio dell’introduzione del c. nel cilindro e quello dell’accensione delle prime parti di esso. Anche per i c. diesel la riduzione delle emissioni inquinanti può essere perseguita tramite la modifica della composizione del c. indirizzata alla limitazione del contenuto di zolfo e all’aumento del numero di cetano (valore convenzionale, basato sull’idrocarburo cetano, che misura le qualità d’ignizione dei c. destinati ai motori diesel) e attraverso l’impiego dei c. ottenuti per trattamento di oli vegetali (biodiesel).
Carburanti per aviazione (jet fuel)
Per il particolare impiego, questo tipo di c. (cherosene ottenuto in prima formulazione dalla distillazione primaria del greggio nell’intervallo di temperatura 180-280 °C) è sottoposto a severe procedure di controllo qualità, che comprendono anche l’intera movimentazione del prodotto (dalla raffineria all’aereo). I c. jet fuel devono presentare alta stabilità termica, caratteristiche di volatilità tali da impedire la formazione di tappi di vapore alle pressioni basse (nel volo ad alta quota), facilità di combustione e fluidità a basse temperature.
Biocarburanti
Il crescente consumo di biocarburanti per motivazioni ambientali deve essere valutato secondo un’analisi del loro ciclo di vita (life cycle analysis). Da questo punto di vista, per es., il biodiesel è decisamente più vantaggioso del bioetanolo da mais (l’energia fornita dal c. è superiore rispetto a quella necessaria per produrlo, rispettivamente del 93% e del 25%). Questo si traduce in un maggior beneficio nella riduzione di CO2, rispetto ai c. di origine fossile per unità di energia equivalente, nel caso del biodiesel (41%) rispetto al bioetanolo (12%). Inoltre, un aspetto da non sottovalutare è che attualmente, per la produzione di biocarburanti, si utilizzano materie prime che costituiscono una parte importante dell’alimentazione umana.