Il 72% del metano prodotto dagli impianti di biogas agricolo deriva dalla demolizione dell’acido acetico, cioè dalla via acetoclastica del metano. I batteri Archaea metanigeni acetoclastici si nutrono solo di acido acetico.
Da 1 molecole di acido acetico si ottiene 1 molecola di metano e 1 di anidride carbonica: CH3COOH = CH4 + CO2
Calcolare la resa in metano dall’acido acetico
Possiamo calcolare i grammi prodotti e il volume prodotto:
Calcola i grammi di metano prodotti da una mole di acido acetico
Il CH3COOH è composto da 2 atomi di carbonio, 4 di idrogeno e 2 di ossigeno.
Calcoliamo il peso di una mole di CH3COOH.
Una mole è un volume costante (22,4 litri) che contiene un numero costante di atomi (Avogadro), di qualsiasi tipo di elemento.
Il peso di una mole corrisponde alla sua massa molecolare:
(60 perché 2C x 12 + 2O x 18 + 4H x 1 = 24+36+4 = 60),
Una mole di acido acetico pesa di 60 grammi.
Analogamente si può calcolare il peso di una mole del CH4 e della CO2, rispettivamente 16 e 44 grammi.
Giacché una mole di un gas ideale sta entro il volume di 22,4 litri o dm3, possiamo dire che i 16 grammi di CH4 stanno in 22,4 dm3, così 44 gr di CO2/ 22,4 dm3.
Calcola il volume di metano prodotto da un grammo di acido acetico
Con un grammo acido acetico che volume posso avere di metano ?
Abbiamo visto da una molecola di acido acetico otteniamo una molecola di metano: una a una.
Volume di una mole (costante)/peso di una mole di acido acetico (specifico) = 22,4/60 = 0,3733 dm3 = 373,3 cm3 cioè un grammo grammo di acido acetico stà in questo volume 373,3 cm3.
Analogamente essendo una a una, possiamo dire che 1 grammo di acido acetico produce 373,3 cm3 di metano.
Calcolare la perdita energetica della via acetoclastica del metano
In questa reazione= (-50,8 -394,4) -( -389,9) = -55,3 kJ/mole CH3COOH.
Via metanogena acetoclastica dell’acido formico
Anche dall’acido formico CH2O2 giungi al metano e anidride carbonica.