I sottoprodotti agricoli: una preziosa fonte di energia
  
 
Grandi quantità dei sottoprodotti agricoli, derivanti dalle attività di coltivazione, sono una fonte interessante di approvvigionamento energetico per la produzione di energia sia ad uso industriale che residenziale nelle aree di produzione. I sottoprodotti agricoli disponibili vengono utilizzati troppo spesso in modo inefficiente o bruciati all'aperto per liberare i campi per la successiva coltivazione.
 

In media vengono generate 1,5 tonnellate di sottoprodotti agricoli per la lavorazione di 1 tonnellata del prodotto principale. Inoltre, nelle industrie agroindustriali vengono prodotte notevoli quantità di residui secondari che trasformano prodotti agricoli come riso, uva, mais, grano, frutta e verdura.
I sottoprodotti agricoli hanno spesso un costo di smaltimento associato e lo avranno sempre di più considerando le normative ogni anno più stringenti. Pertanto, i processi di conversione dei "sottoprodotti in energia" per la generazione di calore ed energia, e anche in alcuni casi per la produzione di carburanti per il trasporto, possono avere un buon potenziale economico e di mercato.
 
Hanno un valore in particolare nelle applicazioni delle comunità rurali e sono ampiamente utilizzati in paesi come Svezia, Danimarca, Paesi Bassi, Stati Uniti, Canada, Austria e Finlandia.
 
La densità energetica e le proprietà fisiche dei sottoprodotti agricoli sono fattori critici per le considerazioni sulle materie prime da produrre e devono essere valutate al fine di abbinare una materia prima e una tecnologia di lavorazione.
Esistono sei tecnologie di trattamento della biomassa basate sulla combustione diretta (per energia), digestione anaerobica (per biogas ricco di metano), fermentazione (di zuccheri per alcoli), produzione di biocarburanti petrolio (per biodiesel), pirolisi (per biochar, gas e oli) e gassificazione (per monossido di carbonio e syngas ricco di idrogeno). Queste tecnologie possono quindi essere seguite da una serie di trattamenti secondari (stabilizzazione, disidratazione, ammodernamento, raffinazione) a seconda dei prodotti finali specifici.
 
È noto che le centrali elettriche basate su sottoprodotti agricoli generano energia in modo efficiente ed economico. Residui come la lolla di riso, la paglia di grano e pannocchie di mais sono una fonte di energia facilmente sfruttabile, in particolare se possono essere utilizzati in loco per fornire calore ed energia combinati.
 
La selezione delle tecnologie di lavorazione di questi sottoprodotti agricoli, deve essere allineata alla natura e alla struttura della biomassa che si intende utilizzare e ai risultati desiderati del progetto. 
 
Si può considerare che la combustione diretta o la gassificazione della biomassa, sono i processi appropriati quando sono richiesti calore ed energia.
 
La digestione anaerobica, la fermentazione e l'estrazione dell'olio, sono adatti quando sono disponibili rifiuti di biomassa specifici che hanno olii e zuccheri facilmente estraibili o alto contenuto di acqua. D'altra parte, solo il trattamento termico della biomassa mediante pirolisi può fornire la piattaforma per tutte le forme di prodotto di cui sopra.
 

Molte tecnologie di trattamento termico dei sottoprodotti agricoli richiedono che il contenuto di acqua della biomassa sia basso (<15%) per un corretto funzionamento. Per queste tecnologie il costo energetico dell'essiccazione può rappresentare una riduzione significativa dell'efficienza del processo.
 
Il contenuto di umidità dei sottoprodotti agricoli è pertanto di grande interesse, poiché corrisponde a uno dei criteri principali per la selezione della tecnologia del processo di conversione dell'energia. La tecnologia di conversione termica richiede combustibili da biomassa a basso contenuto di umidità, mentre quelli ad alto contenuto di umidità sono più appropriati per processi a base biologica, come la fermentazione o la digestione anaerobica.
 
Il contenuto di ceneri di biomassa da sottoprodotti agricoli influenza le spese relative alla manipolazione e alla lavorazione ed è da includere nel costo complessivo di conversione. D'altra parte, la composizione chimica delle ceneri è un parametro determinante nella considerazione di un'unità di conversione termica, poiché provoca problemi di sporcizia, sinterizzazione e corrosione degli impianti.
 
 
Scritto da: Gianclaudio Iannace per Biomassapp

Ti è piaciuto questo articolo? 

Lascia un commento

Accedi o Registrati
Pubblicato da Antonella Marinelli