Biomassa

Ricerca, sviluppo e innovazione

Parlando di biomasse...

Siamo certi che ciò su cui stiamo lavorando offrirà a breve indubbi vantaggi distribuiti!

Il Cippato: Caratteristiche - Perchè

Si sa, è il prodotto ottenuto dalla frammentazione di materiali vegetali in “scaglie” ovvero “chips”. Materiale assai eterogeneo diventa utile per la produzione di energia a costi contenuti. Riesce a mantenere costi per resa calorica dell'ordine minimo di 1/3 e fino ad oltre 1/8 sui combustibili fossili normalmente utilizzati.

Essendo eterogeneo dobbiamo distinguere si le caratteristiche legate alle essenze vegetali che lo compongono ma anche e sopratutto la sua umidità relativa e la pezzatura. Il conoscere il prodotto permette valutazioni assai più precise sugli utilizzi che vogliamo fare di tal prodotto.

Tabelle di organi di riferimento definiscono con valida precisione il Potere Calorifico e il peso “per volume riversato” del materiale in relazione alla sua umidità; fattori di enorme importanza considerando che il cippato viene pagato a peso ma si sfrutta il Potere Termico che sviluppa, e come è facile immaginare un prodotto umido pesa di più e scalda meno!


Perché:

L'utilizzo sconsiderato di fonti energetiche fossili è assai diffuso ed è risaputo, costituisce il più veloce, valido ed organizzato metodo per danneggiare irreparabilmente la nostra esistenza. Cominciando dalle scorte dei giacimenti in esaurimento, proseguendo con gli effetti deleteri degli utilizzi spesso non corretti e l'aumento delle quote di gas serra derivati che dal trattato Kyoto si cerca con difficoltà di limitare. Trovare un sostituto a questi combustibili con caratteristiche di rapida rinnovabilità, basso impatto nell'ambiente e costi decisamente contenuti è a nostro parere qualcosa che scherzosamente vogliamo assimilare ad un miracolo! Abbandonando fenomeni di fede e tornando più realisticamente all'attualità possiamo però asserire che la soluzione a discrete necessità di energia esiste, è economica, biocompatibile ed offre ancora enormi ulteriori vantaggi.

Un fattore: Considerando la realtà nazionale verifichiamo che il nostro patrimonio Forestale e Boschivo ha la impellente necessità di essere CONSISTENTEMENTE RIGENERATO! Dati pubblicati da Enti preposti e altre fonti autorevoli parlano di oltre l'ottanta per cento di questo nostro patrimonio che ha tale necessità. Stimolando la richiesta di cippato di legna, si darebbe buona remuneratività all'attività di disboscamento e successivo rimboschimento producendo quindi la rigenerazione di boschi e foreste nazionali facendoli letteralmente rinascere, con nuova forza e migliorata capacità di scambio biochimico e assorbimento per la trasformazione/riduzione dell'anidride carbonica rilasciata in atmosfera dai processi vitali; inducendo così una serie di vantaggi per la comunità.

Nell'Immediato - Utilizzo virtuoso di combustibile “Rinnovabile” e conseguente abbassamento dei livelli di Anidride Carbonica da combustibili fossili e da inquinamenti da obsolescenza e cattivo controllo degli impianti.

A medio termine - Opportunità di creazione di nuove attività = nuova occupazione, posti di lavoro.

A lungo termine - Opportunità di sviluppo di una strategia di rigenerazione del patrimonio boschivo e forestale con indubbio miglioramento della qualità dell'aria.

Il Cippato: Come - Quando

Come:

Un combustibile, in quanto tale, come può essere utilizzato se non bruciandolo?!

Già, l'importante è farlo correttamente ed ottimizzandone il rendimento! Quanto appena citato non vuole essere una banalità, i meno addentro a queste tematiche forse non sono a conoscenza di alcuni particolari; la materia legnosa in combustione libera, pur essendo naturale ed utilizzata da millenni produce essa stessa inquinanti di elevata importanza quali ad esempio le famigerate “Diossine” gruppo di composti che pur assai differenti tra loro sono così inglobate per gli effetti molto simili che tutte hanno sulla nostra salute. Le quote prodotte a livello domestico nelle nostre stufe o caminetti o nel falò in cortile non ci impauriscono certo, chiaro però che quando le quantità (come per la produzione energetica) sono molto importanti bene è tener conto anche di questi fattori. La soluzione a questo è tuttavia molto semplice, basta infatti utilizzare il combustibile in sistemi sviluppati appositamente, a temperature ed alimentazione controllate per limitare quando non eliminare gli effetti negativi e rendendone inoltre ottimale il rendimento.

La tecnologia, nel suo evolvere, suggerisce anche nuove forme di utilizzo della biomassa legnosa, con processi che ne migliorano la fruibilità. (Sistemi di produzione per reti locali di Syngas – Teleriscaldamento...)


Quando scegliere questa strada?:

Sono molteplici le possibilità tutte comunque da evolvere con sviluppo di studi appropriati, valutazioni accurate e considerazioni di convenienza economica.

La nostra organizzazione ha una consolidata esperienza nel settore e supporta le iniziative a partire dall'appoggio delle idee fino alla conclusione dei progetti con la installazione ed il mantenimento degli impianti. A seguire qualche considerazione sulle problematiche legate ai sistemi di generazione a cippato di legno.

Utilizzi: Generazione - Cogenerazione

La generazione da biomassa legnosa:

Un impianto di generazione da biomassa legnosa presenta qualche differenza dagli impianti termici convenzionali (ovvero a Gas o Gasolio). Dimensioni dell'unità, spazi complementari e di servizio necessari e smaltimenti hanno caratteristiche da tener bene in considerazione. La biomassa legnosa (con umidità di circa il 30 %) ha P.C.I. pari a circa 1/3 del gasolio a parità di peso, contro un volume decisamente più grande e si presenta come scaglie irregolari per dimensione e peso. Come conseguenza il generatore in se ha dimensioni più importanti di un pari potenza convenzionale, i sistemi di gestione e carico dell'alimentazione sono quindi a loro volta più ingombranti e complessi. Approvvigionamento, stoccaggio e movimentazione necessitano di infrastrutture e spazi di servizio da tener ben presenti durante le fasi di approccio a tale filosofia. Il legno inoltre è un materiale “vivo” e questo deve far prevedere sistemi di mantenimento ottimale anche durante il periodo di semplice stoccaggio.

La cogenerazione da biomassa legnosa:

Con questo termine “Cogenerazione” si intende la generazione simultanea di energia in differenti forme (termica – elettrica – meccanica ecc...) partendo da un unico processo, da una unica “fonte”.

I sistemi di Cogenerazione esistono ovviamente anche con alimentazione da fonti fossili e come accade per la semplice generazione, hanno caratteristiche e dimensioni ottimizzate. L'utilizzo di biomasse legnose anche per questi sistemi sottostà agli stessi criteri esposti sopra in relazione a spazi, volumi, impegni.

Le considerazioni su cui invece vorremmo soffermarci sono relative alla “facile” interpretazione della “convenienza” della cogenerazione in generale (quindi anche non da biomasse)!

Sicuramente è fuori d'ogni dubbio che ottimizzare produzioni cogenerative significa risparmiare notevolissime quote di combustibile, il fatto che molto spesso rileviamo è che ci vengono fatte richieste per impianti che hanno da soddisfare esigenze si di cogenerazione ma troppo sbilanciate rispetto alle attuali possibilità tecnologiche.

Un po' ingolositi dalle incentivazioni alle Fonti Energetiche Rinnovabili spesso si cade nel tranello che tutto si può fare, anzi conviene!

La Cogenerazione è, come dicevamo sopra, una Generazione contemporanea, preponderantemente di Energia Termica ed Energia Elettrica (che prodotta, quando non utilizzata in loco, viene ceduta alla Rete di Distribuzione in modo prioritario). L'Energia Elettrica ha è vero sconvenienti caratteristiche di accumulabilità ha invece superlative possibilità di trasferimento attraverso la Rete Nazionale (viaggia a velocità di ~ 300.000 km./sec.) rendendola fruibile altrove e procurando sempre e comunque vantaggio. La componente termica invece, quando non utilizzata contestualmente, pur potendo essere accumulata in quote importanti (con costi e spazi rilevanti per i sistemi di accumulo) ma per tempi relativamente brevi, pone sicuramente grossi problemi qualora la si volesse trasferire. Imponenza dei lavori per le infrastrutture, costi, dispersioni tanto per citare i più macroscopici elementi in gioco.

Queste condizioni impongono di considerare gli impianti di cogenerazione in funzione di molte variabili e di molti parametri.

Anche se è la quota di Energia Elettrica quella che maggiormente catalizza l'attenzione di chi vuole un cogeneratore in realtà è il fabbisogno termico in tutte le sue caratteristiche e componenti quello che permette di valutare la convenienza di un impianto.

L'analisi del “Profilo delle Esigenze Termiche Annuali” dell'utente è quindi il primo ed inderogabile passo per le valutazioni della fattibilità e della convenienza di un impianto di cogenerazione.

Allestimenti: Studio - Sviluppo

Studio:

Oltre alle installazioni di varie tipologie di impianti per potenza, dimensioni, tecnologia applicata e soluzioni innovative abbiamo il nostro fiore all'occhiello; il nostro cogeneratore evoluto in ogni sua parte e che oltre a produrre energia per il fabbisogno aziendale è allestito con strumentazioni, controlli, misuratori, sonde ed analizzatori che ci consentono di testare sul campo oltre ai funzionamenti standardizzati anche funzionamenti forzati o particolari tipologie di biomasse, scorie o residui da funzionamenti particolari e prevedere e provvedere ai correttivi per sanare eventuali anomalie riscontrabili in tali test.


Sviluppo:

Questo ci permette di progettare nuovi impianti limitando al massimo la possibilità di malfunzionamenti, anomalie, di residui pericolosi o indesiderati ovvero ancora di problematiche poco gradite a conclusione di un progetto; presentando già dal preventivo il panorama delle procedure previste per il globale mantenimento del sistema, i suoi costi di esercizio, le risorse necessarie e la preparazione dei soggetti che vi opereranno.

Le nuove frontiere: La sperimentazione la ricerca - Le idee: recuperi ambientali!

La sperimentazione:

Nuove tecnologie, nuovi prodotti, nuove soluzioni. Per verificarne la validità, l'efficienza, la convenienza debbono sempre essere sperimentate! Prove di laboratorio ed impianti pilota ci forniscono le esperienze e le conoscenze per decidere se e quando adottare nuove soluzioni, garantendo ai nostri clienti l'efficacia delle nostre proposte.

La ricerca:

Lo stimolo a ricercare sempre migliori soluzioni, verificare nuove tecnologie ed una innata curiosità ci portano ad avere nella sezione interna di Ricerca & Sviluppo il motore che ci permetterà di superare sempre più ambiziosi traguardi. Alcune idee sono già in fase di sperimentazione e sviluppo (ad esempio un apparato domestico per la Gassificazione), altre ancora in incubazione...

Il recupero di siti gravemente compromessi da forme di inquinamento molto pericoloso per la salute.

Le nostre ricerche

Un valido interlocutore per gli ambiziosi obiettivi di una sempre maggiore sostenibilità ambientale e di un importante risparmio energetico ci ha poi spinti a strutturare la sezione di Sviluppo & Ricerca.

Qui si studiano, si costruiscono e si testano soluzioni che offrano grandi risparmi ed accentuata Biosostenibilità. I progetti in cantiere sono diversi ed ovviamente in costante evoluzione!

La Gassificazione

cos'è

La gassificazione è un processo noto fin dall’Ottocento



Originariamente destinato ad ottenere il cosiddetto “gas di città”, in seguito abbandonato e rimpiazzato dal metano e dall’energia elettrica. Ebbe una seconda giovinezza come propellente per l’autotrazione, quando durante i conflitti bellici risultava difficoltoso reperire i carburanti tradizionali.

La gassificazione converte la biomassa in una miscela di gas di sintesi (“syngas”) che vengono quindi utilizzati in bruciatori, motori a ciclo Otto, turbine, ecc. Alla base di tutto ciò è presente il gassificatore, ovvero un reattore termo-chimico in cui hanno luogo complessi processi in presenza di temperature comprese tra i 700 e 1200 °C.





Caratteristiche

e dati tecnici




Caratteristiche tecniche

Potenza elettrica nominale (kW)...................................................................................................................................................................................................................... 20

Potenza termica nominale (kW)....................................................................................................................................................................................................................... 35*

Potenza elettrica max incentivata (GSE) ....................................................................................................................................................................... 83% di quella nominale

Generatore elettrico ..................................................................................................................................................................................................................... 3~ 400V 50Hz

Biomassa assimilabile .....................................................................................................................................................................cippato e scarti di legna, residui di potatura

Quantità massima ammissibile di segatura ........................................................................................................................................ 10 % (se biomassa molto fine; vedi foto)

Umidità massima ammissibile della biomassa alla bocca del gassificatore ................................................................................................................................................ 15%

Consumo orario massimo in base al tipo di biomassa (circa) ..................................

Produzione oraria massima di gas di sintesi (“syngas”) ...................................................................................................................................................................... 100 m3/h

Produzione di ceneri (“biochar”) ...................................................................................................................................................................................................... 6÷10 % ***

Composizione tipica del gas di sintesi (“syngas”) ...............................................................................CO: ~19% ±3 / H2: ~18% ±3 / CO2: ~10% ±3 / CH4: ~3% / N2: ~50%

(*) al netto dell’energia termica necessaria ad essicare la biomassa dal 30% al 15%; più è alto il valore di umidità, maggiore è la potenza richiesta

(**) minore è la pezzatura, maggiore è il consumo;
        produzione approssimativa di cippato in base alla tipologia del vitigno: 10-14 q/ha (Pinot-Merlot-Chardonnay) - 20-25 q/ha (Prosecco-Cabernet-Refosco-Traminer)
        consumo impianto: ~ 8,5 q/giorno.

(***) il valore dipende dalla dimensione e dal tipo di biomassa

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