Il Laboratorio Biocarburanti e Biochemicals (RLQ prof. Franco Cotana) si occupa principalmente della sperimentazione della produzione di bioetanolo di seconda generazione da biomasse lignocellulosiche, di co-prodotti della filiera come ad esempio la lignina e di biochemicals quali la cellulosa nanocristallina (NCC), i coloranti naturali, i lipidi e i biopolimeri.

L'impianto sperimentale per la produzione di bioetanolo è costituito dalle seguenti unità: sezione di produzione del vapore; sezione di steam explosion (batch di pretrattamento); sezione di idrolisi enzimatica e fermentazione (2 reattori); sezione di distillazione (con 1 colonna di distillazione dotata di quadro di controllo). La biomassa viene pretrattata nel reattore di steam explosion, al fine di disorganizzare la struttura della parete cellulare e separare la cellulosa e l'emicellulosa dalla lignina, quindi il materiale ottenuto, ricco di cellulosa, è sottoposto alle successive fasi di idrolisi e fermentazione che avvengono entrambe negli appositi reattori. La fase conclusiva del processo di produzione è la distillazione.

Sono inoltre presenti una serie di strumenti in grado di estrarre NCC (Cellulosa Nanocristallina) a partire da biomasse lignocellulosiche. La produzione di tale biochemical avviene a partire da una polpa lignocellulosica ottenuta tramite pretrattamenti di vario genere della biomassa di partenza. Successivamente al pretrattamento di steam explosion avviene la dissoluzione della lignina all'interno di un pallone di reazione tramite bagno alcalino, al fine di recuperare la cellulosa solida, quindi avviene una reazione di idrolisi acida controllata per produrre nanocristalli di cellulosa. Il controllo delle condizioni permette di ottenere una dispersione delle dimensioni dei cristalli omogenea e di rendere l'intero processo riproducibile.
E' inoltre presente una linea di ricerca per l'estrazione di coloranti naturali a partire da piante tintorie. Nel dettaglio viene effettuata l'estrazione in acqua del colorante a partire da materiale tal quale o macinato (a seconda delle specie) al fine di ottenere coloranti in soluzione. L'estrazione è svolta in reattori termostatati con controllo di agitazione e pH. La fase successiva prevede la precipitazione del colorante in polvere. A tale scopo sono state utilizzate due tecniche differenti: tecnica di spray dryer (per pigmento puro) e aggiunta di agenti precipitanti (per la formazione di lacche). Le polveri ottenute sono analizzate in termini di rese, densità, coordinate colorimetriche e resistenza alla degradazione termica (TGA). Tra gli obiettivi della ricerca vi è quello di valutare un possibile impiego del materiale ottenuto nel settore della tintura delle pavimentazioni (es. linoleum).
Altre linee di ricerca attive nel laboratorio sono: