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acido L-lattico da fermentazione glucosio

L-lactic acid from glucose fermentation

Filiera acido lattico (~1 Mt/y, dominante NatureWorks): glucosio + Lactobacillus → 2 acido lattico, neutralizzazione con Ca(OH)₂ a lattato di calcio, acidificazione con H₂SO₄ → acido lattico + gypsum. Sblocca PLA bioplastica.

IRI
chem:lacticAcidPipeline
Unit Operation
3
Operazioni chimiche
3 (con reazione)
Operazioni fisiche
0
CO₂eq cumulato
0.50 kg/kg
Produzione globale
1 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
0 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR lacticFermentation["fermentazione Lactobacillus"] lactateCalciumPrecip["neutralizzazione Ca(OH)2"] lactateAcidification["acidificazione H2SO4 → acido lattico + gypsum"] lacticFermentation --> lactateCalciumPrecip s_glucose(["glucosio"]):::role_rawMaterial s_glucose --> lacticFermentation s_lactobacillus(["coltura Lactobacillus"]):::role_catalyst s_lactobacillus -.-> lacticFermentation s_lacticAcid(["acido L-lattico"]):::role_finalProduct s_lacticAcid --> lactateCalciumPrecip s_hydratedLime(["calce idratata"]):::role_rawMaterial s_hydratedLime --> lactateCalciumPrecip s_calciumLactate(["lattato di calcio (sale di neutralizzazione)"]):::role_intermediate lactateCalciumPrecip --> s_calciumLactate s_water(["acqua"]):::role_byproduct lactateCalciumPrecip -.-> s_water s_calciumLactate --> lactateAcidification s_sulfuricAcid(["acido solforico"]):::role_rawMaterial s_sulfuricAcid --> lactateAcidification lactateAcidification --> s_lacticAcid s_gypsum(["CaSO4·2H2O"]):::role_byproduct lactateAcidification -.-> s_gypsum classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
🧪 fermentazione Lactobacillus glucosio coltura Lactobacillusfermentatore biologico 0.30
🧪 neutralizzazione Ca(OH)2 acido L-lattico, calce idratatalattato di calcio (sale di neutralizzazione) fermentatore biologico 0.10
🧪 acidificazione H2SO4 → acido lattico + gypsum lattato di calcio (sale di neutralizzazione), acido solforicoacido L-lattico reattore di carbonatazione 0.10

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
fermentazione Lactobacillus C6H12O6 -> 2 C3H6O3 -98.0 kJ/mol
neutralizzazione Ca(OH)2 2 C3H6O3 + Ca(OH)2 -> Ca(C3H5O3)2 + 2 H2O -50.0 kJ/mol
acidificazione H2SO4 → acido lattico + gypsum Ca(C3H5O3)2 + H2SO4 + 2 H2O -> 2 C3H6O3 + CaSO4·2H2O -20.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (3)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (2)
▫️ intermedio (1)
🟪 catalizzatore (1)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
fermentazione Lactobacillus 40–45 °Catmanaerobic
neutralizzazione Ca(OH)2 40–60 °Catmair
acidificazione H2SO4 → acido lattico + gypsum 60–80 °Catmacidic

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
fermentazione Lactobacillus thermal0.3 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:lacticAcidPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.


Dereferenziabile: chem:lacticAcidPipeline · ontologia completa · TTL sorgente