Alcool per motori a scoppio., Come produrlo e purificarlo.

Personalmente ho provato a distillare l'alcool denaturato a 95 gradi per separarlo dal colorante e dall'acqua. La distillazione è riuscita benissimo, certo il denaturante c'era sempre poichè non si può togliere per distillazione, tuttavia il colorante è rimasto nella prima beuta insieme all'acqua mentre nella seconda (quella ove si condensavano i vapori) si è raccolto alcool puro denaturato. Anche se l'odore non era dei migliori l'esperimento è riuscito. Beninteso, a scopo didattico, perchè produrre alcool puro in questo modo non solo è antieconomico (anche acquistando alcool a 90 cent al litro il resto lo si spende in cartucce di butano per il distillatore, che non sono propriamente economiche, inoltre per un solo litro di alcool puro prodotto in questo modo se ne va quasi una cartuccia intera), come se non bastasse questo procedimento di produzione è estremamente pericoloso per chi non ha esperienza, specialmente se si usano distillatori in pirex. La beuta usata come caldaia si trova proprio sopra il fornelletto a fiamma viva, se la beuta dovesse rompersi per qualsiasi motivo tutto l'alcool si riverserebbe sopra il fornelletto, incendiando all'istante tutto quanto nel raggio di almeno due metri dal distillatore, persone comprese (!!), ma anche utilizzando un fornelletto elettrico è sempre troppo pericoloso perchè i vapori del denaturante sono tossici e se non c'è un'eccellente ventilazione nell'ambiente tendono ad accumularsi nella stanza. Inoltre i vapori alcoolici sono come quelli della benzina, se si accumulano oltre una certa concentrazione basta una fiammella o una scintilla per far letteralmente saltare in aria tutto quanto.
Se proprio volete produrre alcool in casa vi consiglio di trovare filtri a freddo adatti allo scopo, come quelli ad osmosi inversa, ad esempio, che sono immensamente più sicuri del distillatore e possono separarare centinaia di litri di alcool dall'acqua prima di dover essere sostituiti. L'unico inconveniente è che la pressione necessaria per ottenere la separazione tra alcool e acqua deve essere calibrata perfettamente e purtroppo va trovata sperimentalmente, mediante una pompa a serbatoio di compensazione e un preciso manometro. Potete trovare i filtri su ebay su questa pagina, vorrei comunque precisare che il filtro che separa effettivamente l'acqua da altre sostanze è quello a membrana osmotica, ma che servono anche quelli per le particelle perchè bisogna essere sicuri che nell'alcool prodotto non siano presenti impurità. Nei filtri moderni sono previsti filtri per particelle di 5 micron, per particelle di 1 micron, filtri a carboni attivi, quello che serve veramente però è la membrana osmotica, non sbagliatevi quindi nella scelta e leggete attentamente la descrizione nella pagina relativa.
questo per esempio è un filtro osmotico.

Per quanto riguarda la produzione indico brevemente cosa è necessario:

- Un contenitore in vetro o plastica per alimenti (PET) capace abbastanza per contenere la quantità che si desidera produrre.
- Zucchero sufficiente a saturare la soluzione.
- Lievito "di birra", quello che si compra al supermercato in forma granulare o in cubetti, per intenderci. Da non confondere con quello chimico, che invece si presenta come polvere bianca molto fine, simile alla farina o allo zucchero a velo.
- Acqua, preferibilmente distillata o deionizzata. Nel dubbio, meglio usare quella delle bottiglie o depurata tramite apposito depuratore. L'importante è che non contenga cloro o disinfettanti di sorta, perchè potrebbero uccidere i microrganismi del lievito od ostacolarne la riproduzione.
- Acquaragia minerale (distillata dal petrolio) o naturale (anche detta "trementina", che viene distillata dalla resina di alcune specie di alberi, come il pino, ad esempio).


Procedimento:

Riempire d'acqua il contenitore fino a circa tre quarti della sua capacità massima. Lasciare riposare per permettere all'acqua di portarsi a temperatura ambiente (circa 20°C). Cominciare a versare lo zucchero nell'acqua, mescolando contemporaneamente il contenuto, fino a quando stenterà a sciogliersi, in quel caso vorrò dire che la soluzione è satura e quindi è pronta. Versare a questo punto il lievito, in quantità di circa un cubetto (o una bustina) ogni due litri d'acqua. Mescolare e coprire il contenitore con una pellicola trasparente da cucina (o un cellophane), stringendola sui bordi del recipiente mediante un elastico o uno spago ben stretto. Praticate un piccolissimo foro al centro della pellicola trasparente, mediante uno spillo, in modo da permettere lo sfiato dei gas prodotti durante la fermentazione. Lasciare fermentare in un luogo caldo e sufficientemente ventilato. La ventilazione è importante perchè impedisce all'anidride carbonica (sviluppata dalla fermentazione) di accumularsi nell'ambiente.
Mentre la soluzione di acqua e zucchero fermenta noterete delle bollicine scaturire dall'acqua e salire in superficie, quella è l'anidride carbonica (CO₂) prodotta dai microrganismi del lievito. Quando la produzione di bollicine smetterà significherà che la soluzione è pronta per essere filtrata dai lieviti e per la separazione dell'alcool dall'acqua.
Versate a questo punto la soluzione in un altro recipiente pulito di uguale capacità stando molto attenti e non agitare il recipiente contenente la soluzione da trattare, per impedire ai residui depositatisi sul fondo di mescolarsi di nuovo all'acqua.
A questo punto siete pronti per passare alla fase di depurazione e separazione mediante i filtri appositi di cui abbiamo già parlato.
Una volta finita la raffinazione, per evitare che le guarnizioni del motore o l'olio lubrificante si deteriorino, è necessario aggiungere circa un 3% di acquaragia al totale del prodotto. La quantità di acquaragia, minerale o naturale, da aggiungere all'alcool si trova mediante la seguente formula:

Quantità di acquaragia = ( Quantità di alcool puro / 100 ) * 3

Ovvero misurare la quantità di alcool a disposizione utilizzando un recipiente graduato in millilitri, dividere questa quantità per 100 e moltiplicare il risultato per 3.
Ad esempio, se io possiedo 90 millilitri di alcool puro (0.9 litri) e voglio sapere quanta acquaragia devo aggiungere alla soluzione, dovrò fare:

90ml diviso 100 per 3 = 2,7 millilitri di acquaragia

L'acquaragia serve anche ad aumentare la viscosità dell'alcool e facilitare quindi lo scorrimento dei pistoni all'interno dei cilindri.

P.S.
Come moltissime pratiche artigianali, anche la produzione di alcool è un'arte e si perfeziona con la pratica. Quando avrete accumulato sufficiente esperienza saprete cosa eventualmente modificare e come organizzarvi per ottenere un prodotto quanto più puro e conveniente possibile.
- Naturalmente lo zucchero usato per questo scopo non è necessario sia di qualità alimentare poichè l'alcool prodotto non sarà destinato alla produzione di liquori o quant'altro ma solo per essere bruciato nei motori a combustione. Idem per il lievito, al quale si chiederà solo di essere quanto più efficiente e veloce possibile.
- Coprire il recipiente con una pellicola impermeabile è necessario per evitare che la soluzione evapori e per impedire a batteri dannosi al lievito di entrare nella soluzione.
- Chi ha la fortuna di avere parenti (nonni, zii, ecc.) esperti nella produzione di vino fatto in casa potrà richiedere la loro preziosa esperienza e collaborazione a questo scopo.
- Infine una raccomandazione che non è mai eccessiva: ricordate che l'alcool è una sostanza infiammabile e come tale va maneggiato con estrema cautela, non va mai accumulato nello stesso luogo oltre una certa quantità e va sempre tenuto ben lontano da fiamme e scintille, in un luogo fresco e ventilato, conservato dentro bottiglie di polietilene o polipropilene pochè, essendo un solvente, può degradare altri tipi di plastica e forare le bottiglie ove è contenuto.

Edited by yareol - 25/3/2011, 15:17

Aggiornamento:

Uno dei modi più semplici per separare l'alcool etilico dall'acqua senza usare la distillazione e senza spendere troppi soldi con filtri osmotici è il congelamento. Il punto di fusione dell'alcool etilico è di ben -115°C, mentre quello dell'acqua, come tutti sappiamo bene, è di 0°C. Questo è un'ottimo metodo per separare l'acqua dall'alcool, basta portarla a una temperatura di -20°C tenendola mescolata tramite una macchina simile a quella con la quale si fabbrica il comune sorbetto. Non appena la temperatura scenderà sotto i fatidici zero gradi cominceranno a formarsi i cristalli di ghiaccio, che precipiteranno sul fondo formando una sorta di granatina pastosa, esattamente come accade, appunto, per il sorbetto. Quando tutta l'acqua si sarà congelata potremo aprire la valvola di scolo del recipiente e raccogliere così alcool quasi puro, che avrà comunque una piccola percentuale di acqua ma che non pregiudicherà la combustione nel motore.

Aggiorno i procedimenti di separazione alcool/acqua con questo interessante sistema a basso costo. Si tratta di un sistema osmotico in cui una soluzione acqua/alcool a concentrazione variabile viene privata dell'acqua (che quindi va a raccogliersi in un recipiente separato) tramite un comune... foglio di cellophane!
Ebbene si, tramite un procedimento quantomeno semplice è possibile trasformare la comune pellicola trasparente per alimenti (tipo Domopak, ma anche di altre marche) in una vera a propria membrana ad osmosi inversa su misura per l'alcool etilico.
Il procedimento è spiegato QUI. In sostanza si tratta di immergere il cellophane in un solvente nitro per vernici per alcuni minuti, in modo da dissolvere lo strato impermeabile che lo riveste; in questo modo, una volta estratta dal solvente (e lasciatolo asciugare all'aria aperta) la plastica diventa semipermeabile lasciando passare solo le molecole d'acqua, che sono molto più piccole di quelle dell'etanolo, colando al di là della membrana, mentre l'alcool rimane dov'è aumentando progressivamente la sua concentrazione fino a raggiungere quella ottimale. Provare per credere!

Beh, l'olio di friggitoria non è molto utile, a meno che non lo si intenda usare per alimentare motori diesel, in questo caso però andrebbe filtrato molto accuratamente con filtri da 1 micron, per evitare che le particelle solide derivate dalla frittura vadano a intasare i cilindri e soprattutto la marmitta.
Per quanto riguarda l'alcool, invece, il procedimento per grandi quantità prevede che la soluzione di acqua, zucchero e lievito vada lasciata fermentare in una grossa tanica di polietilene, di quelle industriali da 50 o 100 litri, come ad esempio questa. Quella indicata nella foto, tra l'altro, è molto adatta perchè è provvista di rubinetto per il rabbocco per caduta, ovvero un piccolo rubinetto posto nella parte bassa della tanica, in questo modo non è necessario inclinare il contenitore per versare la soluzione nel dispositivo di filtrazione (operazione che sarebbe assai faticosa), inoltre essendo questo rubinetto posto poco al di sopra del fondo del recipiente, una volta terminata la fermentazione è possibile prelevare la soluzione acqua/alcool senza rischiare di rimescolare le impurità depositatesi sul fondo.
Oltretutto ciò che rende particolarmente adatto questo tipo di tanica è che, essendo poste ad una certa altezza, il fluido che arriva per caduta possiede già la pressione sufficiente per imporre al filtro l'osmosi dell'acqua attraverso la membrana, osmosi che, come dicevo prima, amdrebbe fatta lentamente, in modo da essere certi che la massima percentuale di acqua venga separata dalla soluzione di alcool. Naturalmente la pressione dipende dal dislivello tra l'altezza della tanica rispetto a quella del filtro.
Naturalmente al termine di ogni fermentazione la tanica va lavata accuratamente dal deposito di scorie, altrimenti ad ogni ciclo tenderà ad aumentare di spessore fino a raggiungere il rubinetto e intasare rapidamente il filtro.

Un'altro contenitore adatto sarebbe quello a botticella, che non necessita di particolari sostegni per rimanere in posizione e che viene fabbricato in molte capacità diverse. QUI alcuni esempi.
Chi vuole provare a risparmiare qualcosa o non desidera rivolgersi direttamente alle aziende, può trovare molti articoli anche QUI, se poi possiede già la tanica ma è sprovvista di rubinetto può cercarlo su ebay digitando sulla stessa riga le parole "tanica" e "rubinetto" oppure "rubinetto" e "plastica".
QUI un esempio.

Ho disegnato uno schema semplificato per la costruzione dell'impianto di fermentazione/filtrazione/separazione.



La tanica osmotica non è altro che una semplice tanica di plastica, di capacità uguale a quella di fermentazione, modificata però in modo da accogliere il filtro osmotico. La tanica è adagiata su un fianco e quello che è il boccaporto superiore viene invece usato per alloggiare la membrana osmotica, che viene mantenuta in posizione da una griglia da mettere tra il coperchio e l'imboccatura della tanica.

Per il serbatoio osmotico si possono usare modelli come questi

specialmente quello grosso e corto perchè ha un boccaporto più largo che permette alla membrana osmotica di opporre una maggiore superficie a contatto del liquido.

Qui c'è il dettaglio del coperchio contenente la membrana osmotica:

Il buon senso suggerisce di fare le prove con veicoli "da battaglia", per così dire, vecchi scooter, auto da rottamare, ma anche altri dispositivi con azionamento a motore a combustione, come generatori elettrici a benzina, ecc., anche perchè la miscela base alcool/ragia può non andar bene per tutti i motori, quindi meglio andarci coi piedi di piombo almeno per adesso. Ho scelto la trementina perchè può essere estratta dalla resina di alcuni alberi, quindi una fonte rinnovabile, ma non escludo altre sostanze; solo il tempo e la sperimentazione potranno decidere quale sia l'additivo migliore da aggiungere all'alcool.
Riguardo alla scelta del materiale da usare per la membrana osmotica forse sarebbe meglio fare alcuni test anche per quello, l'impianto di fermentazione e filtrazione possono essere realizzati come da schema, meglio lasciare indietro solo la tanica di separazione acqua/alcool per adesso, anche perchè non escludo la necessità di ripiegare su polimeri più sicuri, come la poliammide, ad esempio, che viene tutt'ora usata nei filtri ad osmosi inversa per la depurazione dell'acqua.
Farò alcuni test con l'acetilcellulosa del tipo usato per fabbricare i lucidi per lavagne luminose, se non andrà bene dovrò cercare qualcos'altro.
Per adesso se sei convinto di volerlo fare puoi realizzare la fase di fermentazione e filtrazione, ti avviso però che i filtri non sono propriamente economici, ti consiglio perciò di cercare in Rete le soluzioni migliori.

P.S.
L'acqua scaricata dalla tanica di separazione non va assolutamente buttata, va riutilizzata per una nuova fermentazione in quanto, essendo chimicamente e batteriologicamente pura, è ancora più adatta per questo tipo di utilizzo.

Aggiornamento.

Da una piccola indagine sui pesi specifici dell'acqua e dell'alcool risulta che l'acqua è leggermente più pesante dell'alcool, sicchè durante la filtrazione osmotica dovrebbe tendere a disporsi nella parte più bassa della tanica di separazione. Suggerisco perciò di disporre il recipiente in posizione capovolta, col boccaporto contenente la membrana rivolto verso il basso, così facendo inoltre il peso della soluzione contribuirà ad accelerare il processo di osmosi inversa limitando la pressione da immettere esternamente.

Nei supermercati vendono alcool a 95° (95% alcool, 5% acqua) ma è capace di costare anche 10 € al litro (si, lo so, in Italia siamo pazzi). Puoi provarlo sul tuo cinquantino, ma deve avere il prelievo automatico dell'olio per formare la miscela all'interno del motore. Ricorda di aggiungere il 3% canonico di acquaragia minerale o di trementina all'alcool prima di metterlo nel serbatoio.

Puoi fare la prova con un solo litro di alcool, previo svuotamento totale del serbatoio dalla benzina residua dai precedenti utilizzi. Per un litro di alcool servono 3 cl (30 ml) di acquaragia.

Magari prima sarebbe meglio che tu ridimensionassi le immagini, la metà bastava e avanzava.

Primo punto, le conclusioni che hai tratto sono eccessivamente condizionate da quello che hai trovato scritto su Internet e troppo poco dalla pratica. Una delle regole dello sperimentatore è trarre dati e conclusioni basandosi esclusivamente sulla propria esperienza sperimentale personale.
- Se avessi eseguito una ricerca più minuziosa avresti scoperto che ci sono lieviti in grado di lavorare con concentrazioni molto più alte di zucchero.
- L'unico fattore in grado di accelerare la fermentazione è il calore, hai tenuto la bottiglia poggiata a terra a contatto del pavimento freddo, anzichè su un piedistallo o comunque su un materiale termicamente isolante come sughero, legno, panno, gommapiuma e simili.
- Hai usato troppo poco zucchero, io sono riuscito a sciogliere 500 grammi di zucchero in meno di due litri d'acqua e a temperatura ambiente (20°C), quindi nei 40°C/45°C che il lievito è in grado di raggiungere si possono raggiungere concentrazioni zuccherine anche molto maggiori. I panifici a produzione propria portano la temperatura dell'impasto addirittura a 50°C e usano lievito madre, quindi biologico. Non so come fanno ma non importa, se ci riescono vuol dire che è possibile.
- La quantità di lievito non è realmente importante, teoricamente ne basterebbe una quantità grande come una capocchia di spillo, si tratta di un microrganismo in grado di replicarsi all'infinito, quindi l'unica discriminante è il tempo necessario a completare la fermentazione.
- Per minimizzare i consumi bastebbe utilizzare recipienti di fermentazione opportunamente coibentati, magari avvolgendoli in panni di lana o in Pile.
- Anche la buccia degli acini dell'uva contiene microrganismi fermentativi, quelli presenti sugli acini della cosiddetta "uva fragola" poi sono i migliori perchè sopportano concentrazioni zuccherine più alte.

Il resto devi scoprirlo da te, io il "LA" l'ho già dato.

A proposito, non so se l'ho già precisato precedentemente ma il filtro ai carboni attivi è l'unico tipo di filtro da non usare, si satura velocemente ed è uno dei più costosi e quello usato dalle caraffe per fltrare l'acqua è appunto a carbone attivo.