Dalle Alghe al Biodiesel grazie Agli Ultrasuoni

L’olio di alghe è una materia prima interessante ed ecosostenibile per la produzione di biodiesel. È una valida alternativa ad altre comuni materie prime, quali soia, colza e olio di palma. Al giorno d’oggi, grazie agli ultrasuoni, estrarre l’olio dalle cellule delle alghe sarà più semplice, come sarà altrettanto semplice convertirlo in biodiesel.

L’olio di alghe è una materia prima interessante ed ecosostenibile per la produzione di biodiesel. È una valida alternativa ad altre comuni materie prime, quali soia, colza e olio di palma. Al giorno d’oggi, grazie agli ultrasuoni, estrarre l’olio dalle cellule delle alghe sarà più semplice, come sarà altrettanto semplice convertirlo in biodiesel.

Come altre piante, le alghe immagazzinano energia sotto forma di lipidi. Esistono vari metodi per estrarre gli oli, come la spremitura, il lavaggio con solvente esanico e l'estrazione a ultrasuoni.

Estrazione a ultrasuoni dell'olio di alghe

Grazie all’intenso processo di sonicazione, composto da cicli ad alta e a bassa pressione, le onde sonore si propagano nei liquidi. Durante il ciclo di bassa pressione, si vengono a formare nel liquido delle piccole bolle sottovuoto. Quando le bolle raggiungono una certa dimensione, durante il ciclo ad alta pressione collassano violentemente. Questo procedimento prende il nome di cavitazione. Durante i momenti di implosione, a seguito delle elevate pressioni, vengono prodotti localmente dei getti liquidi. Le forze applicate rompono meccanicamente la struttura cellulare agevolando il trasferimento di materiale, infatti questo effetto facilita il processo di estrazione di lipidi dalle alghe.

 
La tabella seguente mostra i requisiti di potenza tipici per vari flussi di volume. Il sistema a ultrasuoni è generalmente integrato in linea. Il reattore a ultrasuoni può essere facilmente adattato agli impianti esistenti, migliorando l'estrazione delle alghe.

Preparazione a ultrasuoni per la spremitura a freddo dell'olio di alghe

Per una corretta spremitura, è necessario un buon controllo della disgregazione delle cellule, per evitare che vengano rilasciati prodotti intracellulari indesiderati, come ad esempio i detriti cellulari o per evitare la denaturazione del prodotto. Rompendo la struttura cellulare, i lipidi immagazzinati all’interno delle cellule possono essere liberati mediante l'applicazione di pressioni esterne.

Estrazione con solvente a ultrasuoni dell'olio di alghe

I cicli ad alta pressione delle onde ultrasoniche favoriscono la diffusione di solventi, come l'esano, nella struttura cellulare. Poiché gli ultrasuoni rompono meccanicamente la parete cellulare grazie alle forze di taglio della cavitazione, facilitano il trasferimento dei lipidi dalla cellula al solvente. Dopo che l'olio si è dissolto nel cicloesano, la polpa/tessuto viene filtrata. La soluzione viene distillata per separare l'olio dall'esano. Per la sonicazione di liquidi o solventi infiammabili in ambienti pericolosi, Hielscher offre sistemi di ultrasuoni certificati FM e ATEX, come il modello UIP1000-Exd.

Estrazione enzimatica a ultrasuoni dell'olio di alghe

Quando si combinano il trattamento enzimatico con il processo di sonicazione si possono osservare importanti sinergie. La cavitazione aiuta gli enzimi a penetrare nel tessuto, comportando conseguentemente una estrazione più veloce e quindi rese più elevate. In questo caso l'acqua agisce come solvente e gli enzimi degradano le pareti cellulari.

Dall'Olio di Alga al Biodiesel

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Lavorazione dell'olio d'alga a ultrasuoni dalla scala pilota alla produzione

Si consiglia inizialmente di eseguire sperimentazioni a livello laboratoriale, utilizzando ad esempio sistemi da 1kW. Da questi test si potranno riscontrare i miglioramenti generali per il flusso di processo desiderato. Tutti i risultati possono essere poi replicati su flussi di grandi dimensioni. Hielscher sarà lieta di discutere con i propri clienti del processo più adatto alle loro necessità, fornendo consigli preziosi.

Ultrasuonatori di medie e grandi dimensioni per la produzione industriale di biodiesel

Hielscher Ultrasonics fornisce processori industriali a ultrasuoni di medie e grandi dimensioni per la produzione efficiente di biodiesel a qualsiasi volume. Tutti i sistemi possono essere utilizzati per migliorare la transesterificazione di qualsiasi tipo di materia prima, tra cui olio di alghe, oli vegetali, grassi animali, oli di scarto, ecc.
Poiché il portafoglio Hielscher comprende sistemi a ultrasuoni per qualsiasi capacità produttiva, possiamo offrire la soluzione ideale sia per i piccoli produttori che per le grandi aziende. La conversione del biodiesel a ultrasuoni può essere gestita come processo batch o continuo in linea. L'installazione e il funzionamento sono semplici, sicuri e garantiscono una produzione affidabile di biodiesel di qualità superiore.
Di seguito sono riportate le configurazioni del reattore consigliate per una serie di tassi di produzione.