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Biomasse aspetti tecnici

Biomasse aspetti tecnici

Biomasse e idrocarburi

Il cippato e il pellet
Il cippato è legno ridotto in scaglie con dimensioni variabili da alcuni millimetri ad un paio centimetri. Viene prodotto a partire da tronchi e ramaglie attraverso la cippatrice.
Può essere utilizzato come combustibile o come materia prima per processi industriali.
Il cippato può essere prodotto da scarti di lavorazioni agricole e forestali o da colture forestali dedicate (short rotation). Il cippato è utilizzato sia per la generazione elettrica che per produrre calore o in forma combinata in impianti di cogenerazione. Può alimentare sia impianti di piccola taglia (pochi kW) che grandi impianti fino all'ordine di diversi MW.

Il pellet è un combustibile ricavato dalla segatura essicata e poi compressa in forma di piccoli cilindri con un diametro di alcuni millimetri, tipicamente 6-8 mm
La capacità legante della lignina, contenuta nella legna, permette di ottenere un prodotto compatto senza aggiungere additivi e sostanze chimiche estranee al legno. Si ottiene, quindi, un combustibile naturale ad alta resa. L'umidità del materiale deve essere compresa in uno stretto intervallo (intorno al 15% m/m) per garantire una corretta pressatura.
La combustione del pellet di legno produce biossido di carbonio e altri inquinanti tipici della combustione delle biomasse solide. Residuo tipico sono gli incombusti ma in particolare le ceneri, la cui quantità è strettamente dipendente dalla tipologia di biomassa iniziale (circa 3% per il legno, 9-15% per paglia).
Grazie alla pressatura, il potere calorifico del pellet, a parità di volume, ma non di peso, è circa doppio rispetto al legno.
Il pellet è utilizzato come combustibile per stufe di ultima generazione, in sostituzione dei ceppi di legno. Ciò comporta una serie di miglioramenti di tipo ecologico, energetico e di gestione dell'impianto di riscaldamento rispetto alle stufe tradizionali.

Il Biogas e il Syngas
Oltre ai vegetali coltivati, anche gli scarti e i rifiuti vegetali e i liquami di origine animale possono essere sottoposti a digestione o fermentazione anaerobica (cioè in assenza di ossigeno). La biomassa viene chiusa in un digestore nel quale si sviluppano microorganismi che, con la decomposizione e fermentazione e del materiale organico, formano il cosiddetto biogas.
Questo è in realtà una miscela di vari tipi di gas; per la maggior parte metano (dal 50 al 80%)
Con un ulteriore processo di depurazione dal biogas si può infatti estrarre il biometano, equivalente del metano di origine fossile.
Ma già il biogas può essere usato come carburante, combustibile per il riscaldamento e per la produzione di energia elettrica.

La CO2 prodotta dalla combustione del metano così ricavato permette quasi di pareggiare il bilancio dell'anidride carbonica emessa in atmosfera: infatti la CO2 emessa dalla combustione del biogas è la stessa CO2 fissata dalle piante (o assunta dagli animali in maniera indiretta tramite le piante)
Ma è anche essenziale ricordare che il biogas si forma dalle matrici organiche comunque. Le discariche di rifiuti urbani ne sono grandi produttori, visto che normalmente il 30-40% del rifiuto è appunto materiale organico. Ugualmente producono biogas la decomposizione di carcasse e vegetali.
Quindi la produzione e captazione del biogas in impianti dedicati ha la basilare funzione anche di evitare che tali gas si diffondano inevitabilmente nell'ambiente.
In particolare il metano è uno dei gas-serra più potenti: 1 kg di CH4, da questo punto di vista equivale a 21 kg di CO2.

Dal Biogas si tende a tenere distinto il Syngas (gas di sintesi). Anche questo è una miscela di diversi gas: alcuni combustibili (idrogeno, metano, monossido di carbonio) più altri gas (anidride carbonica, azoto, composti dello zolfo, ec…).
Il Syngas è prodotto da una biomassa con modalità sostanzialmente diverse dal Biogas: attraverso un processo termochimico chiamato "gassificazione" il carbonio presente in una biomassa solida viene fatto reagire ad alta temperatura con un "mezzo gassificante" (aria, ossigeno, vapore, ecc..).

La gassificazione con produzione di Syngas è opportuna spesso in presenza di risorsa legnosa: materiale forestale o scarti agricoli. E' quindi particolarmente interessante per la Toscana che ha la superficie a bosco più ampia in Italia.

I Biocombustibili e i Biocarburanti
Dalla fermentazione dei vegetali ricchi di zuccheri, come canna da zucchero, barbabietole e mais, spesso prodotti in quantità superiori al fabbisogno, si può ricavare l'etanolo o alcool etilico, che può essere utilizzato come combustibile per i motori a scoppio, in sostituzione della benzina. Dalle oleaginose (quali girasole, colza, soia) si può ottenere per spremitura il cosiddetto biodiesel.

  • Etanolo. L'etanolo è utilizzato come combustibile al posto della comune benzina in alcuni paesi dato il suo costo molto contenuto. Il Brasile è il paese dove più si fa uso di bioetanolo per autotrazione con il motore Flex e dove esistono grandi centrali di raffinazione di canna da zucchero, da cui si ottiene. La Svezia è la nazione europea dove più si sta sviluppando il mercato del bioetanolo. 
    Il bioetanolo è un etanolo prodotto mediante un processo di fermentazione delle biomasse, ovvero di prodotti agricoli ricchi di zucchero quali i cereali, le colture zuccherine, gli amidacei e le vinacce. In campo energetico il bioetanolo può essere utilizzato come componente per benzine. Può essere utilizzato nelle benzine in percentuali fino al 20% senza modificare il motore, o anche puro nel Motore Flex.
  • Biodiesel. Il biodiesel è un biocombustibile liquido, trasparente e di colore ambrato, ottenuto interamente da olio vegetale (colza, girasole o altri), con una viscosità simile a quella del gasolio per autotrazione ottenuto per distillazione frazionata del petrolio grezzo.

Ultima modifica: 03/02/2014 17:12:45 - Id: 668959
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