Calcoli termodinamici per la distillazione di biocombustibili
Il fabbisogno di carburante aumenta di giorno in giorno, mentre le scorte di greggio si avvicinano sempre più al loro inevitabile esaurimento. Per contro, una vasta quantità di materiali organici, come residui legnosi e rifiuti agricoli, vengono gettati via, dopo che i loro elementi "utili" sono stati consumati. Pertanto, la conversione su vasta scala di questi elementi organici (biomassa) in combustibili di alta qualità, mediante processi industrialmente praticabili, è vitale per l'economia mondiale, ed ecco perché, negli ultimi decenni, sono state condotte ampie ricerche in questo campo. La ricerca laboratoriale ha prodotto alcuni metodi di discreta efficacia per la produzione di combustibile a partire dalla biomassa. Di norma, questi approcci prevedono il trattamento termochimico della biomassa, durante il quale le materie organiche vengono distillate in assenza di ossigeno al fine di scinderle in componenti più elementari ed ottenere una vasta gamma di prodotti ad alto rendimento energetico. Allo scopo di migliorare tale processo, un'équipe di ricercatori scandinavi ha sviluppato e applicato alcuni modelli matematici, i quali descrivono il sistema di reazione che ha luogo durante il processo di pirolisi in presenza di liquido e in sistema chiuso per la conversione della biomassa in combustibile. La reazione viene descritta in termini di equilibrio cinetico, termodinamico, energetico e di massa. Tali modelli sono stati basati sulle proprietà termodinamiche di composti semplici, che rappresentano tipologie molecolari essenziali per il processo. Il fine ultimo di questi modelli matematici è stato quello di identificare i fattori critici del processo, quali la temperatura, la pressione e il rapporto acqua-carbonio. I risultati del progetto sono generici e possono essere utilizzati per l'individuazione dei fattori significativi di altre procedure simili. Tramite la regolazione ottimale di tali fattori, è possibile raggiungere la massima produzione di combustibili liquidi di uso comune e facilmente trasportabili.
