Bioraffinerie, il nuovo e il vecchio, Guide, Progetti e Ricerche di Ideazione, progettazione e industrializzazione dei prodotti moda

Scarica Bioraffinerie, il nuovo e il vecchio e più Guide, Progetti e Ricerche in PDF di Ideazione, progettazione e industrializzazione dei prodotti moda solo su Docsity! SVANTAGGI DELLE BIORAFFINERIE Nonostante i numerosi vantaggi delle bioraffinerie, esistono anche alcuni svantaggi da considerare: 1. Competizione per le risorse agricole: l'uso di biomasse vegetali e animali come materia prima per le bioraffinerie può causare una competizione per le risorse agricole, con conseguenti impatti sul prezzo e la disponibilità di alimenti. 2. Necessità di terreno e acqua: lo sviluppo di bioraffinerie può richiedere grandi quantità di terreno e acqua per la produzione di biomasse e acqua per le fasi successive del processo produttivo. 3. Emissioni di sostanze inquinanti: nonostante i prodotti ottenuti dalle bio-raffinerie abbiano un impatto ambientale inferiore rispetto ai prodotti derivati dai combustibili fossili, il processo produttivo può comunque causare emissioni di sostanze inquinanti. 4. Effetto sulle comunità locali: le bioraffinerie possono avere un impatto sulle comunità locali, in termini di inquinamento acustico, traffico e altre implicazioni ambientali, che devono essere adeguatamente prese in considerazione. 5. Costi di istituzione: l'istituzione di bio-raffinerie richiede investimenti significativi, sia in termini di installazioni di infrastrutture che di sviluppo delle tecnologie utilizzate. In ogni caso, molti di questi svantaggi possono essere mitigati attraverso una pianificazione e gestione oculata dei progetti di bio-raffineria, nonché attraverso l'implementazione di tecnologie avanzate e di pratiche sostenibili. REAZIONI ALCHILAZIONE L'alchilazione è una reazione di sostituzione nucleofila in cui un gruppo alchilico viene trasferito a un nucleofilo presente in un substrato organico. Il meccanismo di alchilazione 1. Attacco nucleofilo: L'attacco nucleofilo avviene sulla posizione carbonilica del composto alchilante, e può essere facilitato dalla presenza di un catalizzatore 2. Eliminazione: in questa fase, l'intermedio di alchilazione subisce l'eliminazione di un gruppo cloruro, solitamente con il concomitante trasferimento del gruppo alchilico dell'intermedio di alchilazione al nucleofilo del substrato organico. Questa fase può essere facilitata dalla presenza di un catalizzatore, come ad esempio il cloruro ferrico. 3. Deprotonazione: in questa fase, l'intermedio di alchilazione viene deprotonato da una base, amina, formando il prodotto finale alchilato. La deprotonazione avviene sulla posizione carbonilica del prodotto di alchilazione. l’attacco nucleofilo del nucleofilo sul composto alchilante, eliminazione di un gruppo cloruro dell'intermedio di alchilazione, e deprotonazione dell'intermedio di alchilazione da parte di una base. CATALIZZATORE L'alluminio tricloruro (AlCl3) è un catalizzatore comune per la reazione di alchilazione perché è in grado di attivare gli alcani reattivi, come ad esempio il benzene, e aumentare la reattività degli alcheni, come ad esempio l'etilene, nei confronti degli stessi alcani. In particolare, l'AlCl3 può formare complessi con gli alcani e gli alcheni, facilitando la formazione di intermedi Inoltre, l’AlCl3 agisce anche come acido di Lewis, cioè come accettore di elettroni, che favorisce l'attacco del carbocatione sull'anello aromatico. Tuttavia, va sottolineato che l'utilizzo di AlCl3 come catalizzatore può comportare alcune limitazioni, ad esempio la formazione di prodotti di alchilazione indesiderati o la degradazione del catalizzatore stesso, che può limitare la durata della reazione. PROCESSI Processi di cracking( termico e catalitico) Il cracking degli idrocarburi serve a ottenere frazioni leggere quali le benzine dai prodotti della distillazione frazionata del petrolio . Nel cracking degli idrocarburi, che avviene per rottura di un legame carbonio-carbonio,si ha la velocità della reazione che dipende da: temperatura pressione presenza di catalizzatore Il cracking può essere ottenuto: Per decomposizione termica in assenza di catalizzatore ad alte temperature e pressione in un processo detto di pirolisi In presenza di catalizzatore a temperature e pressioni minori in un processo detto di cracking catalitico Cracking termico Nel cracking termico avviene una scissione politica dei legami carbonio-carbonio con conseguente formazione di radicali. Come per altre reazioni che avvengono per via radicalica si ha una fase di iniziazione in cui si rompe un legame C-C con formazione di due radicali: R-CH2-CH2R → 2 R-CH2 · Segue la fase di propagazione che può avvenire per: – formazione di un altro radicale: R-CH2 · + CH3CH3 → R-CH3 + CH3CH2· –un radicale e in un alchene: CH3CH2· → CH2=CH2 + H· – un radicale più grande: CH3CH2· + CH2=CH2 → CH3CH2CH2CH2 · La fase di terminazione avviene per reazione di due radicali con formazione di molecole neutre. cracking catalitico Il metodo catalitico sfrutta l’acidità del catalizzatore che rimuove un idrogeno insieme a due elettroni da un alcano tramite scissione eterolitica con formazione di un carbocatione meccanismo di cracking catalitico prevede una fase di iniziazione con formazione del carbocatione: R1-CH2-CH2-R2 + Z → R1-CH2-CH+-R2 + HZ=catalizzatore zeolite minerale alluminosilicati Nella fase di propagazione si ha la formazione di un alchene e quella di un carbocatione: R1-CH2-CH+-R2 → R1+ + CH2=CH-R2 Nella fase di terminazione i carbocationi cedono a quest’ultima un idrogeno con formazione di un alchene. DISTILLAZIONE La distillazione è un processo di separazione che sfrutta le differenze di volatilità dei componenti di una miscela liquida per ottenere una separazione selettiva. Si basa sul principio che i componenti con punti di ebollizione più bassi tendono a vaporizzare prima rispetto a quelli con punti di ebollizione più alti. La distillazione è ampiamente utilizzata in molti settori, come l'industria chimica, la produzione di bevande alcoliche, la raffinazione del petrolio e la produzione di farmaci, per purificare e separare le sostanze in base alle loro proprietà di volatilità. CONCLUSIONE NATALIA Le bioraffinerie possono essere considerate un male se non vengono gestite in modo sostenibile e responsabile. Ecco alcuni motivi per cui le bioraffinerie potrebbero essere considerate un male: 1. Sfruttamento terrestre: le bioraffinerie richiedono grandi quantità di terreno per coltivare le piante o la biomassa necessaria per produrre biocarburanti e altri prodotti. Il loro utilizzo indiscriminato può portare a sfruttamenti terrestri e alla conversione di terreni adibiti a coltivazione di cibo. 2. Impatto ambientale: la produzione di biocarburanti può causare problemi ambientali come deforestazione, emissioni di gas a effetto serra ed esaurimento dell'acqua. Inoltre, c'è la preoccupazione che l'uso intensivo di pesticidi e fertilizzanti possa danneggiare gli ecosistemi locali. 3. Competizione alimentare: l'aumento della produzione di biocarburanti ha portato alla competizione tra la coltivazione di piante per cibo e quella per carburanti. Ciò può portare ad aumenti del prezzo dei prodotti alimentari, rendendoli meno accessibili per le popolazioni più povere. 4. Efficienza energetica: la produzione di biocarburanti richiede notevoli quantità di energia, ad esempio per la lavorazione della biomassa o del mais. Se questa energia non viene prodotta in modo sostenibile, i benefici ambientali dei biocarburanti possono essere compromessi. 5. Costi elevati: la produzione di biocarburanti può essere costosa, soprattutto se non si dispone di una fonte sufficiente di biomassa o se la biomassa deve essere trasportata da lontano. Questi costi possono essere trasmessi ai consumatori finali, rendendo i biocarburanti meno competitivi con i carburanti fossili.