Scritto da Gianclaudio Iannace
 
Abbiamo raccontato come, sia per il mercato B2B che per quello B2C, la ricerca scientifica e industriale stia tentando ogni strada per ridurre la dipendenza dalle fonti fossili, cercando di promuovere, adottando i principi dell'economia circolare, le biomasse come combustibile alternativo, ecologico e sostenibile.
L’uso delle biomasse come alternativa ai combustibili fossili è una delle opportunità più utilizzate, vuoi per la grande disponibilità di prodotto di base e vuoi per economicità e praticità di utilizzo.
Le materie prime utilizzate sono solide, liquide e gassose e spesso non troverebbero altro utilizzo se non lo scarto o quello di venire bruciate senza controllo e in tutte e due i casi con danno per l’ambiente, mentre, con la valorizzazione energetica degli scarti e dei residui, si ottiene non solo un positivo bilancio CO2, ma anche del biocombustibile di apprezzabile qualità.
Pellet e agripellet hanno però i loro limiti e difficoltà sia nel processo di produzione che per le loro caratteristiche fisiche e chimiche:
  • Sono ricavati spesso da prodotti stagionali e quindi, se si vogliono mettere in piedi grandi quantitativi, bisogna prevedere costosi stoccaggi
  • La relativa umidità comunque riduce il loro contenuto energetico e la conservabilità
  • La variabilità della materia prima di base (specie per l’agripellet) sia in termini chimici che fisici, rende la materia prima instabile e difficilmente standardizzabile
  • Le diverse dimensioni del prodotto di base, oltre che le diverse caratteristiche meccaniche, rendono difficile la lavorazione oltre che la raccolta, lo stoccaggio e il trasporto
  • La relativa concentrazione energetica li rendono meno competitivi rispetto ai combustibili fossili
Le biomasse residuali, che comunque hanno vantaggi legati alla loro disponibilità a prezzi contenuti, hanno, rispetto alle biomasse più pregiate come legno di derivazione forestale, caratteristiche qualitative oggettivamente inferiori: per questo sono in corso ricerche relativamente a trattamenti meccanici e termici tendenti a ottenere biocombustibili più omogenei e standardizzabili.
Le lavorazioni meccaniche (bricchettatura o pellettizzazione) tendono a risolvere problematiche di stoccaggio, trasporto e alimentazione dei sistemi produttivi.
I trattamenti termici possono essere di gassificazione, di pirolisi e di torrefazione.
Sono processi che avvengono a temperature piuttosto elevate e in quasi assenza di ossigeno.
In questo processo di calore, e presenza scarsa o nulla di ossigeno, si producono modifiche strutturali della cellulosa, della emicellulosa e della lignina che portano alla produzione di prodotti combustibili solidi o gassosi di maggiore qualità.
La torrefazione in particolare sta concentrando le attenzioni della ricerca.
Il processo della torrefazione è nato con il caffè e il tè, ma per questi prodotti il processo avviene a temperature relativamente alte e in presenza di ossigeno.
Per il legno, la torrefazione è stata usata inizialmente per la produzione di botti o di componenti di barche.
Da qualche tempo ha trovato applicazione nel settore della produzione dei biocombustibili con l’obiettivo di realizzare biocombustibili che vadano a sostituire in particolar modo il carbone, che prima veniva usato per la produzione di energia elettrica.
Il processo di torrefazione avviene a pressione atmosferica, assenza di ossigeno e temperatura di 200/300°.
Questo processo produce nel legno delle mutazioni che hanno effetti molto positivi sulle caratteristiche di quello che sarà un nuovo biocombustibile:
  • Abbassamento del tasso di umidità
  • Maggiore densità energetica
  • Forte calo della igroscopicità
  • Modifica delle proprietà meccaniche (piu’ porosità, più fragilità, minore resistenza meccanica) che portano a migliore macinabilità
Queste nuove caratteristiche del prodotto finiscono per renderlo molto simile ad alcuni combustibili fossili.
Con la torrefazione il biocombustibile assume una serie di nuove e vantaggiose caratteristiche:
  • Più stabilità biologica e maggiore possibilità di stoccaggio per lunghi periodi e all’aperto
  • Possibilità di pellettizzare il prodotto ottenendo pellet molto densificato e minore consumo energetico rispetto alla pellettizzazione tradizionale
  • Possibilità di mescolare il prodotto torrefatto al carbone.
  • Aumento del potere calorifico (legno 17/19 Mj X kg prodotto torrefatto 18/23 Mj Xkg per prodotto secco)
Si è provato a torrefare diverse biomasse residuali quali:
  • Paglia
  • Stocchi
  • Buccette di pomodoro
  • Sansa
  • Vinacce
E per tutti i prodotti si è sempre ottenuto un aumento del potere calorifico e una struttura più omogenea, che si avvicinava a quella dei combustibili solidi.
La torrefazione ha pertanto molti vantaggi ma non riesce a risolvere quello che è il problema centrale di queste biomasse residuali dell’agripellet: le ceneri.
Si stanno ora testando nei nuovi processi di torrefazione, condotti in ambiente acquoso, che pare riescano ad abbattere il contenuto di ceneri.
Potrebbe allora essere il decollo definitivo del pellet torrefatto.

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Pubblicato da Maddalena Sofia