GLICEROLO E INDUSTRIA OLEOCHIMICA
di Paolo Bondioli
Stazione Sperimentale Oli e Grassi Milano. bondioli@ssog.it
La Chimica e l'Industria Marzo 2004 ANNO 86, pp. 46-49
Pagina 1 di 2
|Seguente>
Quasi tutte le operazioni che vengono realizzate in oleochimica per la preparazione di acidi grassi e loro derivati generano glicerolo. Questo polialcool, un tempo considerato di ottimo valore per la positiva chiusura del conto economico di un processo, sta ora divenendo eccedentario rispetto alla richiesta, a causa delle notevoli quantità di biocarburanti e bio lubrificanti che vengono prodotti nel mondo. Questo articolo passa in rassegna le problematiche presenti e future della produzione e dell'utilizzo del glicerolo, esaminando gli usi consolidati del glicerolo e le sue nuove possibilità di impiego.
Il glicerolo (1,2,3propantriolo) è sicuramente il coprodotto di
maggiore impatto economico nella moderna industria oleo
chimica. La produzione industriale di glicerolo può essere rea
lizzata utilizzando processi e materie prime alternative:
per scissione idrolitica sotto pressione dei gliceridi;
per transesterificazione, mediante alcoolisi dei gliceridi, come
nella preparazione degli esteri metilici degli acidi grassi da utiliz
zare quali intermedi per la preparazione degli alcoli grassi o
come combustibile diesel alternativo (biodiesel);
per saponificazione dei gliceridi con alcali caustici, nel processo
di preparazione dei saponi da toeletta;
per sintesi dal propilene;
per fermentazione di zuccheri semplici, attraverso la fermentazione alcoolica,
opportunamente indirizzata verso la produzione di glicerolo.
Allo stato attuale solo le prime quattro tecnologie di produzione elencate sono
attive a livello industriale e, tra queste quattro, le prime due giocano un ruolo
sempre più importante. In effetti la produzione di glicerolo da sottoliscivia quale
sottoprodotto dei saponi da toeletta, ottenuti per mezzo della reazione di sapo
nificazione con alcali, sta perdendo sempre più importanza a causa delle profon
de modifiche che ha subito negli ultimi anni la tecnologia di produzione del sapone stesso.
Da diversi decenni, infatti, si preferisce produrre saponi da toeletta non più
per saponificazione diretta dei gliceridi, bensì per neutralizzazione
con alcali di acidi grassi distillati. In questo modo si ottiene una
maggiore costanza di composizione e di qualità dei prodotti, è
possibile meglio dosare la quantità di alcali aggiunto e si può infi
ne ottenere una migliore purificazione delle materie prime
mediante l'operazione di distillazione.
La produzione di glicerolo di sintesi, in tutto e per tutto identico a
quello che si ottiene da fonti rinnovabili, sta perdendo di importanza
a causa della disponibilità elevata di glicerolo coprodotto
dell'industria oleochimica. In pratica da alcuni anni gli impianti di produzione del
glicerolo sintetico vengono utilizzati per tamponare picchi di domanda di glicero
lo e per stabilizzare i prezzi quando questi tendono a crescere in modo eccessivo.
La produzione di glicerolo per via fermentativa, infine, ha interesse esclusivamente
storico, in quanto il glicerolo ottenibile per questa via, di più elevato costo e di più
difficile purificazione, è stato prodotto per l'ultima volta durante la seconda guerra
mondiale in Germania per scopi bellici e per fare fronte alla carenza di glicerolo
da sostanze grasse. La produzione mondiale di glicerolo era valutata nel 1998 [1]
in circa 800.000 t/anno e ripartita per tecnologia di produzione secondo il prospet
to riportato in Tabella 1. In Tabella 2, ripresi dalla stessa fonte bibliografica, si ripor
tano i consumi di glicerolo per lo stesso periodo.
Il sostanziale equilibrio domanda/offerta si è incrinato
in questi ultimi anni a causa del successo dell'introduzio
ne del biodiesel come combustibile alternativo per i motori a ciclo
diesel e per la produzione di calore. Con un buon grado di
approssimazione si può affermare che dalla reazione di transeste
rificazione degli oli e grassi naturali si ottiene glicerolo come sotto
prodotto nella misura del 10% circa, rispetto alla massa della
sostanza grassa trasformata. Se consideriamo che la produzione
mondiale di biodiesel per l'anno 2003 [2] può essere valutata in
circa 3 milioni di t, la produzione di glicerolo ad esso correlata può
essere stimata in 300.000 t.
Si noti che soltanto cinquesei anni fa il contributo del glicerolo da
biodiesel al totale prodotto poteva essere considerato trascurabi
le. A peggiorare le cose inoltre, resta il fatto che i consumi di gli
cerolo restano stabili nel tempo e probabilmente lo resteranno, in
assenza di sbocchi di mercato alternativi. Si deve anche conside
rare che le industrie che utilizzano glicerolo per fini industriali
hanno sviluppato e messo a punto modifiche alle tecnologie che
consentono di sostituire agevolmente il glicerolo nelle formulazio
ni, quando questo dovesse troppo aumentare di prezzo.
Succedanei consolidati del glicerolo nel settore industriale sono
considerati il trimetilolpropano, la pentaeritrite, glicoli propilenico
ed etilenico, il sorbitolo [3]. A complicare ulteriormente il già diffi
cile quadro esistente nel mercato del glicerolo è intervenuto
anche il problema legato alla BSE (encefalopatite spongiforme
bovina), che ha creato allarme per tutti i prodotti di origine ani
male e quindi anche per i grassi animali dai quali, anche in tempi recenti si rica
vava la maggior parte del glicerolo disponibile sul mercato.
Il risultato è stato quindi che per tutti gli usi che prevedano un contatto umano (ali
mentare, farmaceutico, cosmetico ecc.) la domanda si sia concentrata verso il gli
cerolo di certificata origine vegetale, se non addirittura ``vegetale, Kosher grade'',
ossia glicerolo non solo prodotto da materie prime di sicura origine vegetale,
ma all'interno di una unità produttiva dedicata o profondamente bonificata in
precedenza, nella quale il contatto con prodotti di origine animale non è neppure
teoricamente ipotizzabile. Questa richiesta, che appare spinta più
da ragioni emotive che non da reale esistenza di un pericolo potenziale (ovvia
mente per coloro i quali non seguono dettami della legge ebraica), ha creato
delle interessanti opportunità di mercato per i produttori di glicerolo di sicura origi
ne vegetale, come ad esempio i produttori di biodiesel.
Come si diceva poc'anzi non si intravede nessun pericolo poten
ziale dall'utilizzo umano di glicerolo derivante anche da tessuti a
rischio, considerata la natura proteica del prione ed essendo tutto
il glicerolo in commercio prodotto per distillazione sotto vuoto a
temperature sicuramente superiori ai 150 °C, A questo quadro tut
t'altro che ottimistico, riguardo al mercato del glicerolo nel prossi
mo futuro, si deve aggiungere anche l'auspicato sviluppo della
produzione e dell'impiego dei biolubrificanti derivati da sostanze
grasse, che una recente stima indicava per la sola Europa in
250.000 t/anno previste per il 2006 [4].
A onore del vero si deve ricordare che biolubrificanti a base olio
vegetale non generano nuovi volumi di glicerolo, come al con
trario accade quando si ricorre alla preparazione di derivati degli
oli vegetali, quali ad esempio gli esteri di sintesi. Le previsioni per il
prossimo futuro sono però per un mercato dei biolubrificanti basa
to per l'80% su prodotti di sintesi e per il restante 20% su oli vegetali
non trasformati [5].
86 - La Chimica e l’Industria - Marzo 2004