Tecnologie innovative per la produzione di biodiesel

The growing demand for sustainable energy sources has driven research into alternative fuels, including biodiesel, a renewable fuel derived from vegetable oils, animal fats and waste materials such as waste cooking oil. Biodiesel is mainly produced through transesterification, a process that converts triglycerides into methyl esters, which can be used as fuel. However, the efficiency of the traditional process is limited by high costs, long reaction times and the need to pre-treat raw materials with a high free fatty acid content. This thesis analyses innovative process intensification techniques, such as the use of microwave reactors, ultrasound and hydrodynamic cavitation, which reduce reaction times, increase yields and improve energy efficiency. Special attention is given to non-edible raw materials, such as waste oils and microalgae, which reduce competition with food crops and improve economic and environmental sustainability. The results show that the implementation of these technologies can make biodiesel production more competitive with fossil fuels, contributing to a significant reduction in CO2 emissions and other pollutants.

La crescente domanda di fonti di energia sostenibili ha spinto la ricerca su combustibili alternativi, tra cui il biodiesel, un combustibile di origine rinnovabile derivato da oli vegetali, grassi animali e materiali di scarto come l’olio di cottura esausto. La produzione di biodiesel avviene principalmente attraverso la transesterificazione, un processo che converte i trigliceridi in esteri metilici, utilizzabili come combustibile. Tuttavia, l’efficienza del processo tradizionale è limitata da costi elevati, tempi di reazione prolungati e la necessità di pretrattare le materie prime ad alto contenuto di acidi grassi liberi. Questa tesi analizza tecniche innovative di intensificazione del processo, come l’utilizzo di reattori a microonde, ultrasuoni e cavitazione idrodinamica, che riducono i tempi di reazione, aumentano la resa e migliorano l’efficienza energetica. Viene data particolare attenzione alle materie prime non commestibili, come oli di scarto e microalghe, che riducono la competizione con le colture alimentari e migliorano la sostenibilità economica e ambientale. I risultati dimostrano che l’implementazione di queste tecnologie può rendere la produzione di biodiesel più competitiva rispetto ai combustibili fossili, contribuendo a una significativa riduzione delle emissioni di CO2 e altri inquinanti.