Bio-raffinazione dei carburanti

Che cos'è la contaminazione del carburante da parte di microrganismi?

I prodotti petroliferi sono onnipresenti nell'attività economica mondiale. In particolare, sono indispensabili per il trasporto e il riscaldamento con i vari combustibili (paraffina, gasolio, olio da riscaldamento e biocarburante).

La biocontaminazione si verifica lungo tutta la catena di produzione e distribuzione, in particolare durante le fasi di stoccaggio: serbatoi dei depositi di petrolio, serbatoi delle stazioni di servizio, serbatoi degli aerei, navi, veicoli, ecc.

Come si contaminano i carburanti?

  • Per la presenza di acqua

Batteri, lieviti e funghi vivono nei piedi dell'acqua dei serbatoi a causa della condensazione naturale e si concentrano all'interfaccia con il carburante di cui si nutrono.

Contaminazione di un serbatoio di carburante

La respirazione naturale dei serbatoi e delle vasche di stoccaggio del carburante, così come l'infiltrazione dell'acqua piovana nel caso dei serbatoi a tetto galleggiante, contribuiscono all'introduzione di una certa quantità d'acqua, che di solito si deposita sul fondo dei serbatoi (vedere il diagramma seguente). Ciò crea un ambiente favorevole alla proliferazione di microrganismi.

"I microrganismi aerobi idrocarbonoclasti, i batteri e i funghi crescono all'interfaccia idrocarburi-acqua e sulle pareti del fondo del serbatoio. Oltre alla formazione di micelio fungino, durante la crescita batterica su alcani a catena media o lunga vengono prodotti biosurfattanti lipopolisaccaridi. Si forma un biofilm con proprietà intasanti. I campioni di acqua spurgata sono torbidi o emulsionati e contengono masse gelatinose. Nell'ambiente anossico dell'acqua sul fondo del serbatoio si sviluppano altri batteri, in particolare batteri solfato-riduttori che produconoH2Se sono responsabili della corrosione. I petroli, che contengono idrocarburi più leggeri, sono meno soggetti alla produzione di tensioattivi. (MICROBIOLOGIA PETROLIERE, Jean- Paul VANDECASTEELE)

Questi microrganismi crescono talvolta molto rapidamente. Sviluppandosi, formano colonie, pelli e detriti. La materia organica così accumulata, quando migra nel carburante, può causare seri problemi di funzionamento: intasamento dei filtri, corrosione dei circuiti da parte di acidi o altre sostanze aggressive, deterioramento dell'iniezione, a volte persino il grippaggio del gruppo pistone-cilindro. Raramente si osserva un'ostruzione completa del circuito di alimentazione del carburante, ma è sufficiente un intasamento parziale per ridurre le prestazioni e aumentare il consumo di carburante, in quanto i motori non funzionano a un'efficienza ottimale.
Il modo migliore per prevenire lo sviluppo di germi è scaricare frequentemente l'acqua dai serbatoi.

  • Attraverso la presenza del diestere

Un'altra causa di biodeterioramento è il crescente uso di biocarburanti, dovuto all'aumento del prezzo dei combustibili fossili e alle preoccupazioni ambientali. L 'acqua viene introdotta nel biodiesel durante il processo di produzione. Può essere assorbita anche durante lo stoccaggio, poiché gli esteri metilici degli acidi grassi sono prodotti molto più idroscopici del normale diesel. La quantità di acqua presente nel biodiesel influisce sul suo potere calorifico e, soprattutto, sulla durata del carburante, poiché il biodiesel con una grande quantità di acqua è meno stabile nei confronti dei microrganismi.

Quali sono le conseguenze della biocontaminazione dei combustibili?

La proliferazione di questi microrganismi, particolarmente importante nel caso dei distillati medi: gasolio, paraffina e olio combustibile domestico, comporta numerosi svantaggi:

Formazione di prodotti insolubili all'interfaccia idrocarburi/acqua, che causano l'intasamento del circuito del combustibile (filtri, filtri, iniettori). La conseguenza principale è l'intasamento dei filtri del carburante, causato sia dai microrganismi che dalla materia da essi prodotta.

  • Comparsa di metaboliti che fanno sì che l'acqua sul fondo del serbatoio si emulsioni nell'idrocarburo, rendendo il prodotto inadatto all'uso. Ciò può causare una perdita di flusso di carburante e danni al sistema di iniezione.

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