Simulazione di processo della produzione di biocarburanti avanzati da materiale lignocellulosico = Process simulation of advanced biofuels production from lignocellulosic material

Il problema della dipendenza dalle fonti fossili, e dell’impatto ambientale delle emissioni generate dal loro sfruttamento, ha spinto la ricerca a trovare fonti alternative di carburanti più sostenibili che possano avere caratteristiche analoghe a quelle dei combustibili di natura fossile, ma prodotte da fonti rinnovabili. La biomassa lignocellulosica, materia prima rinnovabile più abbondante in natura, è l’alternativa più promettente per la produzione di biocarburanti in quanto è uniformemente distribuita sul pianeta, non compete con il settore alimentare e promuove l’utilizzo di materiale considerato di scarto e di terreni marginali non adatti all’agricoltura. Le emissioni di gas serra generate dalla combustione di biocarburanti sono potenzialmente nulle dato che la quantità di anidride carbonica liberata è la stessa che è stata catturata durante il ciclo vitale della biomassa. Questo lavoro di tesi propone uno studio delle attuali tecnologie disponibili per convertire la biomassa lignocellulosica in biocarburanti di seconda generazione o successiva. Dato che il bioetanolo è il biocarburante più utilizzato a livello mondiale e data la sua versatilità, è quello su cui si concentra l’attenzione della tesi. Il bioetanolo può infatti essere impiegato sia in miscela che in sostituzione alla benzina, ma può anche avere sviluppi promettenti come materia prima per la produzione di chemicals ed altri biocarburanti. Viene in primo luogo proposto lo studio del processo per la produzione di bioetanolo di seconda generazione più consolidato a livello industriale attraverso il simulatore Aspen Plus per valutare se i risultati ottenuti in termini di rese e consumi energetici sono confrontabili con i valori degli impianti reali e con quelli reperibili in letteratura. Successivamente viene proposta la simulazione di una seconda configurazione impiantistica che impieghi tecnologie più innovative, ma attualmente a livello di laboratorio e ricerca. Dal confronto dei risultati ottenuti dalle due diverse simulazioni si cerca di valutare in modo oggettivo criticità ed opportunità di sviluppo al fine di rendere la produzione di bioetanolo di seconda generazione più competitiva sul mercato.