Caratteristiche e requisiti degli oli vegetali

Gli oli vegetali non sono tutti uguali, ogni specie oleaginosa produce un olio con caratteristiche specifiche, alcune delle quali ne influenzano le modalità di utilizzo. Tutti, comunque, si caratterizzano per la loro elevata viscosità (crea problemi con gli iniettori concepiti per il gasolio), per il minore potere calorifico (mediamente inferiore del 15 % m/m e del 5% v/v a quello degli oli minerali), per il numero di cetano abbastanza basso, per la scarsa distillabilità a pressione atmosferica.

Le principali caratteristiche degli oli vegetali sono riportate nella tabella oli, mentre nella pagina dedicata alla normativa degli oli sono indicate le attuali specifiche tecniche per gli oli vegetali).
Di seguito sono descritte con un maggior dettaglio le caratteristiche degli oli che possono essere sia grezzi o che raffinati:

Acidità totale:
gli oli grezzi hanno una acidità totale di circa 3 mg KOH/g, mentre negli oli raffinati tale valore scende a 1 mg KOH/g
Contenuto di fosforo:
gli oli vegetali contengono fosfolipidi che possono assorbire umidità dall'aria e formare gomme insolubili nei serbatoi, nelle tubazioni e nei filtri. Il fosforo causa un aumento dell'indice di carbonioso "Conradson" determinando deposizioni nella camera di combustione. Il contenuto di fosforo può però variare da olio a olio (l'olio di girasole ha un contenuto di fosfatidi pari a circa lo 0.5% , mentre l'olio di soia si aggira attorno allo 0.2%) e per uno stesso olio varia in funzione del grado di raffinazione (gli oli raffinati hanno contenuti in fosforo inferiori a 10 ppm, mentre l'olio grezzo ne contiene circa 180 ppm).
Distillazione:
la curva di distillazione degli oli grezzi è sensibilmente più alta di quella del gasolio. Inizia a 310-360 °C (160-200°C per il gasolio) e termina a 880-890 °C (meno di 400 °C per il gasolio).
Massa volumica:
si aggira attorno a 0.91 kg/dm3, ma varia in funzione della specie oleaginosa, della temperatura di misurazione.
Numero di cetano:
per gli oli grezzi varia da 30 a 40, in funzione del grado di saturazione, di raffinazione e della lunghezza della catena degli acidi grassi.
Ad esempio una lunga catena di acidi grassi con 3-5 doppi legami necessita di elevate temperature per vaporizzare. Il numero di cetano di un olio grezzo è tale da consentirne l'utilizzo in motori molto vecchi, "poco spinti", ma per motori moderni, che necesitano di combustibili con un'ottima auto-accensione, l'olio tal quale si dimostra decisamente inadatto.
Potere calorifico:
se misurato sulla massa è mediamente inferiore del 15-20% rispetto al gasolio, mentre se misurato sui volumi la differenza scende al 10-11%. Gli oli vegetali sono i combustibili liquidi aventi, tra tutti i combustibili rinnovabili, la maggior "densità energetica". Ad esempio, a pari volume l'etanolo ha un potere calorifico più basso del 40%. Per gli oli grezzi i valori si aggirano attorno a 36-37 MJ/kg e 34 MJ/dm3.
Punto di fusione:
certi tipi di oli vegetali solidificano già a 10-15°C; altri, soprattutto quelli ad elevato numero di acidi insaturi (i.e. soia e colza) mantengono il loro stato liquido fino a temperature attorno a zero gradi, mostrando però un'elevata viscosità. Nella tabella allegata sono riportati i punti di fusione per alcuni acidi grassi.
Punto di infiammabilità:
per l'olio di girasole questo parametro si aggira attorno a 214 °C (300 °C) è il valore medio per gli oli), mentre per il gasolio è di 60-73 °C. La notevole differenza può essere attribuita alla maggiore lunghezza della catena carboniosa e al grado di insaturazione (da 3 a 6 doppi legami) dell'olio.
Punto di intorbidamento e di scorrimento:
in molti oli i due valori sono più alti rispetto al gasolio. Ad esempio nell'olio grezzo di girasole il primo è di -8°C e il secondo di -15 °C, mentre il gasolio a pari condizioni fa registrare -9°C e -18,5°C rispettivamente.
Stabilità all'ossidazione:
il valore di ossidazione per l'olio di girasole è di 78,3 mg/100 ml e per l'olio di colza è di 86,8 mg/100 ml.
Viscosità cinematica:
è maggiore di circa 10-100 volte rispetto al gasolio alla stessa temperatura. Ha notevoli conseguenze sul comportamento del motore: aumenta la pressione massima di iniezione; produce ritardo nell'accensione, causa una minor atomizzazione. I motori sono studiati per lavorare con gasolio e non con combustibili più viscosi quindi gli atomizzatori lavorano molto male. Conseguenza diretta è una combustione "sporca" che crea ulteriori problemi al motore e ne diminuisce prestazioni e durata.
La viscosità può essere ridotta riscaldando l'olio prima dell'iniezione oppure scaldando filtri, serbatoi o condotti prima dell'iniettore.
Ad esempio a 38 °C l'olio di girasole ha una viscosità circa 14 volte maggiore rispetto al gasolio, mentre il corrispondente metilestere è solo 2 volte più viscoso del gasolio.