Produzione di biocarburanti

Il fabbisogno energetico per i trasporti in Italia è attualmente circa il 30 % del fabbisogno totale di fonti energetiche primarie. Gli interventi possibili per ridurre i consumi di energia in tale settore sono molti e di diversa natura. Un ampio capitolo riguarda l’utilizzo di carburanti, quali l’etanolo che può essere prodotto per via fermentativa da biomasse.

I lieviti sono i microrganismi maggiormente utilizzati, allo stato attuale, nei processi su scala industriale per la produzione di etanolo, in virtù delle loro caratteristiche fisiologiche e tecnologiche (produzione altamente selettiva, resistenza a variazioni di temperatura e pH, resistenza alla liofilizzazione, flocculabilità, ecc). In tali processi, un grosso problema può essere rappresentato dalla contaminazione del brodo di fermentazione con batteri lattici che può determinare la riduzione, anche del 20%, della produttività in etanolo. Per tale motivo vengono spesso utilizzate tecniche di sterilizzazione per la carica microbica in ingresso e per tutte le apparecchiature utilizzate: questo incide però negativamente sul bilancio energetico ed economico del ciclo di vita dell’etanolo.

Come substrati per la produzione di etanolo, si utilizzano, in genere, cereali, in particolare il mais su cui si basa il sistema di produzione statunitense, la tapioca e la canna da zucchero, su cui si basa il sistema di produzione brasiliano. Entrambi questi sistemi tuttavia richiedono la disponibilità di vaste aree pianeggianti ricoperte da colture spontanee o dedicate.

Il bioetanolo può essere inoltre prodotto, utilizzando materie prime di scarto, come ad esempio gli scarti provenienti dai mercati agricoli o i reflui dell’industria lattiero-casearia, di scarso valore economico.

La possibilità di produrre etanolo con rese elevate da materiali di scarto industriale, in condizioni non sterili ed in regime continuo garantisce vantaggi in termini di sostenibilità ambientale, economica ed energetica.

Le fermentazioni, che prevedono l’utilizzo di tali materiali di scarto industriale, possono avvenire in un reattore semi-discontinuo, utilizzando come ceppi starter, inoculi di Saccharomyces pastorianus, Saccharomyces cerevisia, Saccharomyces bayanus, etc .

I ceppi in questione possono essere modificati, in modo da rendere disponibili/assimilabili i substrati di interesse come fonte nutritiva, incanalando il loro flusso metabolico verso una maggior produzione di etanolo.

BioTekNet ha tutte le competenze necessarie sia per la modifica di tali ceppi, sia per la fase di sviluppo del processo produttivo di etanolo per via fermentativa, sia per la fase successiva di scale-up fino ad impianto pilota (150 L).

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Ricercatori

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    • De Rosa Mario

    • Presidente del Consiglio di Amministrazione del Centro Regionale di Competenza in Biotecnologie Industriali BioTekNet S.C.p.A.
    • Professore ordinario di Biochimica presso la Facoltà di Medicina e Chirurgia della Seconda Università degli Studi…

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    • Pavone Vincenzo

    • Vice Presidente e membro del Consiglio di Amministrazione del Centro Regionale di Competenza in Biotecnologie Industriali BioTekNet S.C.p.A.
    • Professore Ordinario di Chimica Generale presso la Facoltà di Scienze MM.FF.NN. dell’Università degli Studi…

    • continua

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