Progetto RaS Ricerca a Scuola
Produzione del Bioetanolo in laboratorio
Per la produzione di bioetanolo nei nostri laboratori abbiamo dovuto costruire una colonna di distillazione.
Una colonna di distillazione è una apparecchiatura che ha lo scopo di separare i componenti di una soluzione liquida formata da due o più sostanze aventi diversa volatilità.
La colonna è composta sostanzialmente da un cilindro metallico riempito con dei piccoli anelli.
La superficie di questi anelli diventa, durante il funzionamento della colonna, area di scambio sulla quale avvengono fenomeni di arricchimento del vapore rispetto al componente più volatile.
Gli anelli sono stati ricavati da un tubo di rame che abbiamo tagliato nella nostra officina.
Fig. 1 - Taglio del tubo di rame
Fig. 2 - Gli anelli tagliati
La produzione del bioetanolo parte da scarti di frutta che abbiamo trovato presso i rivenditori della zona. Questi scarti di frutta sono stati tagliati, aggiunto un 20% di acqua e del lievito di birra per promuovere la fermentazione.
Fig. 3 - La miscela preparata
Il processo di fermentazione, ad opera dei lieviti, converte il fruttosio contenuto nella frutta in etanolo. Alla fine del processo abbiamo ottenuto una soluzione di acqua ed etanolo.
Fig. 4 - La soluzione ottenuta
Questa soluzione viene introdotta nella caldaia della colonna di distillazione nel frattempo completata.
Fig. 5 - La colonna di distillazione
A questo punto la resistenza contenuta nella caldaia provvede al riscaldamento della soluzione ottenuta. I vapori che si sviluppano passano all'interno della colonna di distillazione arricchendosi del componente più volatile. Il risultato è tale che in testa alla colonna di distillazione si otterrà etanolo ad una concentrazione corrispondente all'azeotropo del sistema acqua - etanolo ovvero ad una percentuale in volume del 95%.
Fig. 6 - Il Bioetanolo
