11/11/2010

Energia dalle biomasse

Sostanza organica che deriva dal processo di fotosintesi

Energia dalle biomasse

Per “biomassa” si intende la sostanza organica che deriva dal processo di fotosintesi e che può essere trasformata con specifiche lavorazioni in combustibili solidi, liquidi e gassosi e quindi impiegata per produrre energia. Le biomasse che possono essere utilizzate per ricavarne energia si trovano in natura in varie forme: residui forestali e di lavorazione del legno, (derivati di potatura, trucioli, avanzi di lavorazioni di segherie ecc.), residui dell’agricoltura ( paglia, vinacce, noccioli della frutta ecc.), parte dei rifiuti solidi urbani ( quelli domestici giornalieri ricavati in maniera differenziata).


L’energia si ottiene attraverso processi di conversione che possono essere di tipo biochimico o termochimico.
La conversione biochimica è il processo di biomassa che permette di ottenere energia dalla biomassa con reazioni di digestione anaerobica e aerobica o con la fermentazione alcolica.
La digestione anaerobica è la conversione biochimica, in assenza di ossigeno, che avviene  con l’azione attiva di microorganismi contenuti nei vegetali e nei sottoprodotti di origine animale che produce un gas (biogas), con 50-70 % metano ed il resto CO2 ad alto potere calorifico (25.000 kJ/Nm3. Questo processo DI biomassa avviene dentro reattori a temperatura costante detti digestori ed il prodotto raccolto può essere impiegato come combustibile per produrre calore o energia elettrica.
Nel processo di digestione anaerobica possono essere utilizzate sostanze organiche di natura vegetale o animale: colture di piante specifiche non alimentari, scarti organici della lavorazione agricola, fanghi di depurazione, frazioni organiche di rifiuti urbani, effluenti zootecnici come il liquame suino o bovino, deiezioni avicole ecc., con potenziale energetico variabile in funzione del contenuto di sostanza organica in fase di digestione.
La digestione aerobica avviene invece in presenza di ossigeno: le sostanze organiche vengono metabolizzate  e convertite liberando CO2 eH2O, con produzione di calore che può essere recuperato con l’impiego di scambiatori a fluido. Il processo di digestione aerobica termofila autoriscaldata è una applicazione usata principalmente nel nord Europa e negli Stati Uniti.
Il Bioetanolo (alcool etilico) è il liquido ottenuto con la fermentazione alcolica di materie contenenti zuccheri o carboidrati (barbabietole, canna da zucchero, frumento, granoturco). E’ un carburante simile alla benzina alla quale può essere miscelato o sostituito come avviene in certi Paesi del Sud America. Avendo caratteristiche di minore densità energetica, rispetto alla benzina, si avrà per il veicolo che usa questa soluzione motrice un maggior consumo di carburante e quindi una minore autonomia. L’industria delle auto sta studiando accorgimenti adeguati nella componentistica dei motori per permettere un utilizzo sempre maggiore di questo carburante o delle miscele derivanti.

Dalle piante oleaginose (palme, soia, colza) si possono estrarre oli vegetali per la produzione di biocombustibili: Biodiesel. Questi oli che si ottengono con un processo di spremitura a freddo sono combustibili di immediato consumo nel settore energetico, soprattutto nel riscaldamento: potere cal. 38 MJ/kg. L’utilizzo come combustibile per l’autotrazione è possibile in miscele con il normale diesel e con sostanziali modifiche alla struttura del motore.
La conversione termochimica è il processo di biomassa che permette di ottenere energia dalla biomassa attraverso la combustione, la gassificazione o la decomposizione termochimica dei materiali.
Le caldaie a biomassa e le stufe attualmente in commercio bruciano pellets e cippato derivati da residui legnosi essiccati e compressi, con buoni poteri calorifici 4500 kcal/kg. I sistemi sono di piccola e grande taglia; per i sistemi di media e grande taglia sono preferite soluzioni per caldaie a combinate di produzione di elettricità e calore o per alimentazione di teleriscaldamento.
La gassificazione è un processo di biomassa che permette di convertire le biomasse, tramite reazione con l’ossigeno in gas combustibile per motori a combustione interna (MCI) o per l’alimentazione delle turbine a gas.
La pirolisi consente di ottenere combustibili liquidi (bio-oli) attraverso la decomposizione termochimica di biomasse lignocellulosiche, con applicazione di calore a temperature comprese tra 400 e 800 °C .Dalla conversione si ottiene in proporzioni praticamente uguali, una frazione gassosa a basso potere calorifico, una frazione liquida oleosa da utilizzare come combustibile in campo industriale e una solida con elevato contenuto energetico specifico (8000 kcal/kg).

Alcune aziende italiane che si occupano della produzione di energia dalle biomasse:

Caprini Impianti srl di TerniL’azienda di Terni opere nella progettazione e realizzazione di impianti alimentati da biomasse di origine agricola e forestale. Le tecnologia utilizzate: Ciclo ORC, Olio Diatermico, Vapore, Pirolisi e Biogas.

Seci Energia SpA di Bologna
Nel 2005, nasce Seci Ambiente, come Società a responsabilità limitata, tramite la quale il Gruppo decide di concretizzare il suo impegno nel settore della produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili – biomasse e biogas.
L’anno 2009 vede la costituzione di due Joint Venture con il gruppo Api; una per lo sviluppo nel settore eolico Wind Api Seci S.r.l. (WAS) e un’altra per lo sviluppo nel settore delle biomasse Seci Api Biomasse S.r.l. (SAB).
SAB (Seci Api Biomasse) si propone di integrare gli approvvigionamenti di oli vegetali da filiere locali con oli derivanti da coltivazioni estere. Nello specifico, SAB individua, prevalentemente nei paesi in Via di Sviluppo aree da destinare alla coltivazione di piante oleaginose che non entrino in competizione con superfici destinate alla filiera alimentare. Tali iniziative, nel settore no food, potranno generare positive ricadute economiche a sostegno dello sviluppo delle aree rurali di questi paesi.

ForEnergy s.r.l.di Pavia ForEnergy (già GBE consorzio), pioniera in Italia nel settore dei biocombustibili di origine agroforestale, è oggi protagonista del settore, gestendo circa il 70% del totale italiani si coltivazione legnose dedicate.
Nel settembre 2005, ForEnergy ha contribuito a fondare il Consorzio Nazionale delle Energie Rinnovabili Agricole (CNER).
L'azienda si occupa della compravendita di biomasse agro-forestali e della fornitura di centrali a biomassa.


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