La cogenerazione per uso domestico: microgeneratore bio gs una soluzione che coniuga risparmio e basso impatto ambientale di KIRA TECHNOLOGY

Lun, 25/07/2022 - 16:55 0 commenti 3711 views

Intervistiamo l’ingegnere Fabio Pellegrini promotore e fondatore, insieme a Piergiorgio Pellegrini, della KiRa Technology, azienda della provincia di Forlì - Cesena attiva dal 2014 nella conversione energetica.

In particolare, KiRa Technology promuove l’economia circolare e la riduzione dei consumi attraverso un microcogeneratore basato sulle tecnologie della gassificazione pirolitica e del motore a ciclo Steirling in grado di produrre energia elettrica ed energia termica (calore) per uso domestico e per le esigenze di piccole aziende.

DOMANDA: ingegnere Pellegrini, negli ultimi tempi il costo del riscaldamento domestico e la produzione di acqua calda per le famiglie è continuamente cresciuto. Nell’ultimo anno, vuoi per la guerra in Ucraina e vuoi per l’inflazione, che a fine anno arriverà al 10%, il costo per riscaldare le case è raddoppiato. Il problema si assomma a quello del costo della energia elettrica. Non se la passano meglio le aziende, specie quelle piccole che hanno visto raddoppiare i costi di bolletta e rischiano di chiudere perché non piu’ competitive a causa del forte aumento dei costi.

Il vostro impianto di cogenerazione sembra essere la risposta a questi problemi: mi vuole spiegare cosa è il microcogeneratore BioGS?

RISPOSTA: Il microcogeneratore BioGS nasce dall’idea di creare una macchina in grado di produrre energia elettrica e termica con alto rendimento, per l’utilizzo domestico o di piccole utenze, utilizzando una fonte energetica rinnovabile e sostenibile: la biomassa legnosa.

L’intuizione innovativa per creare tale macchina è stata quella di applicare la gassificazione pirolitica ed il motore a ciclo Stirling ad un sistema in taglia “micro”, con bassi consumi ed emissioni di CO2 ridotte al minimo ed adatto alla produzione energetica distribuita a livello domestico.

DOMANDA: bassi consumi e basse emissioni. Come è possibile?

RISPOSTA: L’utilizzo della gassificazione pirolitica consente di ridurre drasticamente le emissioni carboniose in atmosfera poiché, una volta estratto il syngas combustibile, della biomassa iniziale rimane un residuo solido (biochar) contenete quasi esclusivamente carbonio, tale residuo viene evacuato automaticamente e raccolto.

Al fine di minimizzare le emissioni inquinanti e di ottenere una combustione stabile ed efficiente viene controllato con precisione il rapporto aria/syngas.

Le temperature di fiamma risultano particolarmente alte (maggiori di quelle ottenibili con la combustione diretta della biomassa) e ciò consente di raggiungere rendimenti termodinamici superiori per la conversione di tale energia termica in energia elettrica.

Altro elemento fondamentale per il raggiungimento di un alto rendimento di conversione in energia elettrica, per un sistema come questo, è il motore a combustione esterna. Quello utilizzato è un motore a ciclo Stirling che garantisce, peraltro, la silenziosità del sistema indispensabile per l’utilizzo domestico.

L’impianto è adattabile anche a piccole aziende.

Attualmente stiamo realizzando delle macchine di pre-serie per installazioni pilota e l’inizio della produzione in serie è previsto per la fine di quest’anno.

DOMANDA: Ingegnere state realizzando una pre-serie e il vostro traguardo è l’industrializzazione del prodotto: quanto prevede possa costare un impianto per produzione di calore, acqua calda ed energia elettrica adatto ad una casa di circa 200 mq?

RISPOSTA: Il dimensionamento di sistemi di questo tipo, che hanno bassa potenza e quindi lavorano con accumuli energetici (puffer per l’acqua calda e batterie o rete elettrica nazionale per l’energia elettrica) deve essere fatto considerando il fabbisogno energetico giornaliero.

Il consumo energetico dell’abitazione dipende non solo dalla sua dimensione, ma anche dalla classe energetica, dell’esposizione solare e dal suo utilizzo.

Per fare un esempio, il consumo medio di energia elettrica di una famiglia italiana è di circa 8 kWh al giorno.

Consideri che BioGS ha una potenzialità di oltre 20 kWh al giorno ed è quindi sufficiente anche per 2 abitazioni medie italiane.

Il microcogeneratore ha un costo di circa 20.000 euro ed è in grado di rendere completamente autosufficiente la famiglia per quanto riguarda corrente elettrica, acqua calda e riscaldamento. Vanno poi considerate ulteriori spese per l’inverter e il puffer, oltre al montaggio dell’impianto stesso. Un investimento che, considerando i livelli di consumo e l’energia prodotta, si ammortizza in soli 4 anni.

Il sistema è visionabile presso la nostra sede, la nostra azienda è energeticamente autosufficiente grazie ai sistemi BioGS in prova.

CARATTERISTICHE DELL’IMPIANTO DI MICROGENERAZIONE BIOGS

Produzione di 1 kW elettrico, 7 kW termici e 0,2 kg/h di biochar con un consumo di 2/2,5 kg/h di biomassa.

BioGS può funzionare sia connesso in rete che off-grid (è in grado di operare anche in zone dove non arriva l’energia elettrica).

Funziona a pellet ed è in fase di test l’utilizzo di altre biomasse quali nocciolino di sansa, cippato, gusci.

Estratto il syngas (pirolisi) dal pellet, rimane il Biochar che per il 92% è carbonio, e che può essere utilizzato in agricoltura o venduto sul mercato.In questo modo si ottiene il sequestro della CO2 dall’atmosfera (ovvero parte della CO2 assorbita dai vegetali nella loro vita, invece di essere riemessa in aria con la combustione, rimane nel terreno in forma solida).

L’impatto delle emissioni in atmosfera è inferiore a quelle di una moderna caldaia a condensazione a metano.

Il sistema è completamente autonomo nel funzionamento (avvio ed arresto), l’utente deve occuparsi solo di riempire il serbatoio della biomassa e svotare quello del biochar.