Biogas e Biomassa: energia che guarda al futuro?
Articolo dedicato al potenziale delle biomasse e del biogas agricolo, temi trattati durante il convegno tecnico, parte integrante dell’Assemblea a cui hanno partecipato: l’ing. Costantino Lato del GSE, il dott. Nicola Colonna dell’Enea e l’ing. Gerd Huber di Syneco Consulting.
Ing. Costantino Lato - GSE
L’Incentivazione delle Fonti rinnovabili: quadro normativo e risultati
Dal 2000 al 2009 in Italia la produzione di energia derivante da biomasse è passata da 1.505 GWh (3% del totale) a 6.500 GWh (10% del totale), diventando dopo l’idroelettrico - che la fa da padrone - la seconda energia rinnovabile in assoluto. 2115 gli impianti alimentati a fonti rinnovabili in esercizio nel 2009, per una potenza installata di 13.135 MW.
Costantino Lato, direttore del Centro studi del Gestore Servizi Energetici-GSE sottolinea che” in questo momento le biomasse stanno avendo risultati molto buoni soprattutto al centro nord, dove il biogas, i bioliquidi, la biomassa solida, si sono portati allo stesso livello della geotermia; in futuro – ha aggiunto – saranno proprio queste risorse ad apportare un significativo contributo per raggiungere la percentuale del 17% di energia rinnovabile da produrre, così come imposto dall’Unione Europea entro il 2020“.
Cosa devono fare le Amministrazioni locali per incentivare questo trend? «Garantire che le procedure siano facili ed accessibili, chiarire le possibilità di conflitti tra gli usi “food”, “no food” ed industriali delle biomasse, soprattutto di quelle legnose». Le potenzialità delle foreste italiane, «in particolare nelle Alpi, è ragguardevole – ha aggiunto Lato –: occorre seguire l’esempio dell’Austria che ha saputo costruire, soprattutto a livello di distretti, un grande tesoro energetico che sta curando da parecchio tempo. Per quanto riguarda il Friuli Venezia Giulia ci sono oltre 70mila tonnellate di legno forestale accessibile».
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Dott. Nicola Colonna - ENEA
Il potenziale del biogas del settore zootecnico Italiano
L’ENEA ha messo a punto una Piattaforma software interattiva denominata “Atlante delle biomasse” che permette di stimare il potenziale di produzione di biogas in un dato territorio. La stima del potenziale di biogas da reflui di allevamento deve tener conto della specie allevata, della destinazione d’uso, del numero dei capi, dello stadio di accrescimento, delle soluzioni stabulative adattate e dalle strutture aziendali. I principali pregi della produzione di biogas: materie prime abbondanti, molteplicità usi energetici (biometano, calore, elettricità), elevati incentivi 0,28 Cent Euro/kWh per impianti inferiori a 1 MW. Le principali criticità: grandi volumi con limitato valore energetico, onerosità dell’investimento (3000 Euro / kWh) e frammentazione della aziende agricole italiane in unità medio piccole. Colonna sostiene che: “le Province di Udine e Pordenone –dove hanno più rilievo gli allevamenti suini e bovini possono consegnare diverse decine di milioni di metri cubi di biogas. Nel dettaglio, nel settore suinicolo ci sono grandi imprese che da sole producono quantità di reflui che possono essere facilmente utilizzati per produrre biogas. Di non meno importanza, d’altro canto, le molteplici piccole e medie unità di produzione, le quali da sole non potrebbero realizzare questi impianti, ma che consorziandosi, se abbastanza vicine, potrebbero mettere a fattor comune il problema della gestione dei reflui e quindi produrre biogas, come ad esempio l’impianto di Villa di Tirano in Valtellina”.
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Ing. Gerd Huber - Syneco Consulting
Potenzialità, prospettive e rischi della gassificazione della biomassa
La gassificazione della biomassa avviene attraverso diverse fasi: il processo di pirolisi del legno, l’ossidazione parziale del gas per fornire l’energia per il processo, la gassificazione del carbone;l’utilizzo del Syngas in un motore di combustione interna o in alternativa l’utilizzo per alimentare un motore Stirling.
Il rendimento elettrico complessivo varia tra ca. 23-28%. Ciononostante attualmente i gassificatori a letto fisso convenzionali (gassificatore monofase a cilindro) non sono in grado di garantire la continuità di funzionamento. Il livello massimo di ore garantite non supera le 7500h/a. Le problematiche connesse a questa tecnologia, quali il sistema di trattamento dei catrami, il problema delle emissioni e la bassa redditività risultano tuttora irrisolte.
A livello tecnologico, la ricerca e sviluppo si sta orientando verso la modulazione del processo di gassificazione per ridurre la formazione di sostanze nocive. I sistemi modulari – rispetto ai reattori a cilindro ormai obsoleti - rappresentano quindi la „seconda generazione“ di gassificatori a letto fisso. I sistemi modulari sono applicabili per potenze superiori a 250kWel. Per le piccole taglie da 50 a 150kWel – a breve termine – la soluzione tecnica sarà quella di un unico reattore termochimico. E’ in atto un cambiamento di processo per la separazione dei catrami: sono perfezionati i sistemi per l’ampliamento delle zone di alta temperatura (zona di ossidazione) per aumentare sia la qualità del Syngas stesso che il potenziale della separazione dei catrami. Nel processo di pirolisi, inoltre, viene effettuata un’immissione di calore che riduce la formazione di catrame.
I principali nodi critici: garantire uniformità nella pulizia del gas; disporre di cippato secco (ca. 15 a 20% contenuto d'acqua); problemi di processo con sistemi che utilizzano griglie (o griglie rotanti); difficile applicabilità a larga scala del sistema a reattore compatto e/o griglia, smaltimento ceneri con/senza carbone; elevato numero di ore di manutenzione; elevati costi di manutenzione (da 5€Cent/kWhel a 10€Cent/kWhel).
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