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Titolo: Fermentazione alcolica rapida

Salve a tutti,
 
tempo fa un amico mi raccontò che decenni fà, il padre vide una 
camionetta militare fare il pieno d'acqua. Dopo un pò un soldato inserì 
una pastiglia nel serbatoio e dopo aver fumato una sigaretta misero in 
moto e ripartirono. Io diedi del matto al mio amico, poi però sono 
venuto a conoscenza della vendita di motori Fuel Flex da parte di Fiat e 
Magneti Marelli, in grado di camminare a diverse miscele di alcool 
(etanolo) e benzina, o solo ad una delle due.
Dopo un pò di ricerche ho trovato un sito che spiega una procedura 
semplice per produrre alcool mediante fermentazione alcolica, filtrando 
il tutto con membrane osmotiche e aggiungendo un 3% di trementina:
 
http://xmx.forumcommunity.net/?t=43898691
 
 
ora, mi sono soffermato sui lieviti. La quantità è molto vaga, 1 cubetto 
ogni 2 litri d'acqua. Su alcuni siti si vendono lieviti in pastiglie, ad 
esempio 6 piccolissime capsule a 6 euro, ognuna va bene per 23 litri.
 
Ora mi chiedo: poiché esistono migliaia di lieviti e migliaia di marche, 
quale lievito impiegare, purché economico e soprattutto "ultrarapido" 
nella fermentazione, al punto da comportarsi come quelle pastiglie usate 
dai militari?
 
Essendo poi carburante per motori (chiaramente il mio è un esperimento, 
lungi dall'illegalità, tra l'altro ho un'officina nella quale realizzare 
tutto, non ho certo 12 anni), anche il materiale può essere non di alta 
qualità (zucchero di canna, lievito e tutto il resto).
 
Grazie in anticipo
 
Eleison

 dai militari?
[...]
Ma se uno ci mettesse direttamente la pizza, nel serbatoio, non
farebbe prima?  :-)
 
La teoria del "militare prestigiatore". LOL.
 
--
cometa_luminosa

 quale lievito impiegare, purch� economico e soprattutto "ultrarapido"
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
Oggi ho chiesto ad un amico che lavora in laboratorio di portarmi 
dell'acqua distillata.
 
Ho misurato con esattezza 1 litro di acqua distillata (che pesa 1.015 
g), l'ho saturata con 200g di comune zucchero da cucina (Eridania), 
aggiungendolo a dosi da 10 grammi e mescolandolo. Mi sono fermato a 200g 
perché diventava sempre più difficile scioglierlo, ed ho valutato che a 
200g (circa il 20% del peso dell'acqua) si ha la saturazione.
 
Ho inserito mezzo cubetto e oltre di lievito di birra fresco (preso dal 
banco frigo). Ho vigorosamente shakerato in modo da amalgamare il 
lievito alla mistura acqua-zucchero ed ho coperto il foro della 
bottiglia con della pellicola trasparente, tendendola bene e praticando 
poi un foro con uno spillo.
 
La bottiglia è da 1,5 litri, la mistura è poco più di 1 litro, quindi 
c'è un bel pò di ossigeno disponibile.
 
L'ho lasciata riposare per 15 minuti, nessun deposito, superficie della 
mistura limpida. Dopo un'ora, non vedendo alcuna bolla, ho pensato che 
fosse un problema di temperatura (su wikipedia c'è scritto che il 
lievito di birra lavora tra i 12 e i 24 gradi), così ho avvicinato ad un 
termosifone la bottiglia (senza metterla a diretto contatto) e a spanne 
ha raggiunto una temperatura di 18-20 gradi. Passate 2 ore inizio a 
vedere tante bollicine salire (CO2), quindi la fermentazione è iniziata.
 
Domanda: come si potrebbe accelerare la reazione?
 
La mistura acqua-zucchero è già satura quindi posso solo giocare su 
lievito e ossigeno.... se aggiungessi più lievito? Anziché mezzo 
cubetto, ne mettessi 2-4 cubetti? Pressione? Temperatura?
 
Quanto etanolo si potrebbe ottenere da questa mistura? 400 ml? Mezzo litro?
 
Tenete presente che poi verrà purificato tutto con filtro a 5 micron, 
filtro ad 1 micron e membrana osmotica per eliminare l'acqua.
 
Eleison

 Eleison
 
 

 Ora fosse anche il 20%, ritieni combustibile la mistura tal quale ?
No di certo. Considerando che 1 mole di saccarosio equivale a 341 g e 1 
mole d'acqua a 18,034 g, dovrei ottenere dal prodotto finale della 
fermentazione, utopisticamente parlando, 1 mole di etanolo e 1 mole di 
CO2 (almeno secondo la reazione teorica).
 
Poiché 18 g di acqua non sono sufficienti a sciogliere 341 g di 
saccarosio, necessito di circa 161 ml d'acqua per creare una soluzione 
satura di zucchero-acqua.
 
Come hai detto tu però, se la concentrazione alcolica finale supera il 
15-20%, i lieviti muoiono, e volendo ottenere (esempio) un litro di 
etanolo mantenendo la gradazione alcolica al 10%, dovrei partire con 
circa 10-11 litri d'acqua? (correggimi se sbaglio).
 
Parte dell'acqua sarà consumata dalla reazione (100-200 ml) e i restanti 
10 litri diluiscono l'etanolo.
 
E' solo un esempio, non so quanto equivalga 1 mole di etanolo in termini 
di volume (200 ml?)
 
 
Eleison

 Eleison
 
 


Ho letto su diversi siti che l'ossigeno iniziale serve a far riprodurre 
il lievito, mentre la reazione anaerobica genera la fermentazione. In 
ogni caso il vuoto della bottiglia serve a contenere l'aumento di volume 
a fine fermentazione. Non so quindi se è meglio lasciare la CO2 o aprire 
tutto e lasciare a contatto con l'ossigeno.
 
Comunque, ho fatto i conti e da 1 mole di zucchero e 1 mole di acqua si 
ottengono 2 moli di etanolo e 2 moli di CO2 (anche i conti sulla massa 
tornano, ora non sto qui a riportarli tutti).
 
2 moli di etanolo equivalgono a 116,78 ml di sostanza liquida. Questo 
significa che per ottenere 1 litro di etanolo occorrono:
 
2,931 Kg di zucchero
154,4 ml di acqua pura
 
chiaramente 154,4 ml sono pochi per la mistura con lievito, per cui va 
immessa tanta acqua quanta necessaria a mescolarsi con 1 litro di 
etanolo puro facendo rimanere la gradazione al 10%.
 
Non ho idea di come trovare tale quantità, per l'enigma sollevato dal 
mio libro di chimica (volumi non additivi):
 
---------------------------------------
"*La percentuale in volume (%V/V) indica il volume in cm^3 di soluto 
disciolto in 100 cm^3 di soluzione.*
Questo modo di esprimere la concentrazione di una soluzione è 
particolarmente usato per indicare la gradazione alcolica di bevante. Un 
vino al 12% in volume contiene 12 cm^3 di alcool etilico in 100 cm^3 di 
*vino* (soluzione)".
 
E riporta questo esercizio svolto:
 
Una soluzione è preparata aggiungendo 40,0 cm^3 di alcool etilico puro a 
100 cm^3 di acqua. Qual è il percento in volume di alcool nella soluzione?
 
*RISOLUZIONE*
I volumi dei liquidi non sono additivi, infatti il volume finale della 
soluzione in esame risulta 136 cm^3.
Poiché il percento in volume di un componente di una soluzione 
rappresenta il volume che è contenuto in 100 parti di coluzione, per 
quanto riguarda l'alcool si imposta la proporzione:
 
40,0 cm^3 : 136 cm^3 = x : 100     da cui:
 
x = (40,0 cm^3 : 136 cm ^3) x 100 = 29,4%  in volume di alcool etilico
---------------------------------------
 
Non so come accidenti si arrivi a calcolare quel 136 cm^3, che 
rappresenterebbero già il volume finale della soluzione.
 
 
Ciao
 
Eleison

 Eleison
 
 

 veramente quattro cognizioni minimali in croce, più di questo non ti so
Invece mi stai dando una grossa mano e ti ringrazio per questo, 
l'argomento non è molto semplice per me, sono ingegnere in 
microelettronica e l'ultima volta che ho masticato chimica (organica 
mai), è stata 8 anni fà.
 
Ciao
 
Eleison

 Eleison
 
 

 Vorresti transesterificare, vero ? :-)
Ehehehe magaaaari :D
 
Ciao
 
Eleison

 Eleison
 
 

 salvo agitare a tutto spiano, e fare una meringa spumosa)
Si potrebbe termostatare internamente, immergendo qualche tubo di vetro 
con all'interno acqua (fredda o calda, in base alla misura dei sensori). 
Da elettronico ti dico che le soluzioni per raffreddare/riscaldare sono 
infinite, considera che poi 1 kWh di energia elettrica costa 8 
centesimi, quindi sono costi sopportabili anche per 100 litri di sostanza.
 
 
Ciao e buon inizio 2012, ci scriviamo l'anno prossimo :D
 
Eleison

 centesimi, quindi sono costi sopportabili anche per 100 litri di sostanza.
 
Il mio dubbio non era tanto la potenza consumata, ma il 
dimensionamento (E il costo) del circuito scambiatore. Già 
un bel fascio tubiero o una serpentina di grosso calibro, e 
relative pompe e termostati hanno il loro costo.
ciao
Soviet


 intermedie.
Un sensore di temperatura preamplificato (0,5 cent), un microcontrollore 
(4 euro), due elettrovalvole e tubi di gomma. Usi i tubi metallici solo 
nella tanica. Per le 2 pompe bastano quelle per acquari o dei circuiti 
refrigeranti dei pc. Tutto non dovrebbe superare i 30 euro.
 
 
Ciao
 
Eleison

 Akery ;-)
 
Ah, ecco. Quel film del 'Monnezza' me l'ero perso  :-)
Ciao.
 
--
cometa_luminosa