Benefici derivanti dalla pellettizzazione del legno e delle biomasse alternative

Pellet combustibile di legno e di biomasse alternative Una reale opportunità di sviluppo della green economy nella campagna

urbanizzata e nei distretti agroindustriali

Giuseppe Toscano

PRODUZIONE DI PELLET A LIVELLO MONDIALE

PREVISIONI

• 2013 22 milioni di tonn

• 2015 35 milioni di tonn

• 2020 120 milioni di tonn

Fonte ANDRIZ

Altre Proiezioni al 2020

Essent 142 mioPorto di Rotterdam 130 mioAEBIOM 150 mio

Attuale mercato in Europa

Consumo 12.000.000 ton

Produzione 10.000.000 ton

Tendenza all’uso di biomasse solide per

usi energetici

IMPORT > 700.000 ton

AUTOPRODUZIONE500.000 ton

Considerazioni caso Italia

LEGNO

IndustriaPelletCippato

RESIDUO AGRICOLO

Actinidia Frumento duro Panello di girasole Rami saliceAvena selezionata Frumento tenero Panello di jatropha Sansa di olivaBuccette di pomodoro Granella di mais Panello di vinacciolo Scarti ceceBuccette uva Gusci di Noce Pastazzo agrumi Scarto farroBuccette uva essiccata Gusci nocciole Pellet di castagno Scarto favinoCastagno Gusci di arachidi Pellet di Mais Scarto frumento duroCece naturale Gusci Pellet di noce Scarto girasoleCippato di conifere Lolla di riso Pellet di abete Scarto piselliCippato Mais intera pianta Pellet di okumè Scarto vinacceCippato di latifoglia Miscanto Pellet di olivo SorgoCoriandolo Noccioli di albicocca Gusci pinoli Stocchi di maisFaggio Noccioli di pesca Polverino di vinaccioli PignaPellet Faggio Nocciolino Potature di olivo Triticale selezionatoFarina di mais Nocciolo ciliegio Potature di pesco VinacceCrusca Nocciolo d'uva vinacciolo Potature di pesco Vinaccia esaustaPellet di crusca Orzo selezionato Potature di vite PulaFarina estrazione girasole Paglia Potature noce Potatura verde urbanoFavino selezionato Paglia di frumento Rami pioppo Panello colzaFoglie di pigna Paglia di riso Rami pino ………………………………

Panello di brassica Rami salice Lolla …………………………………

ESTRATTO ELENCO MATERIALI - LABORATORIO BIOMASSE

MERCATO

Diverse tipologie di biomasse ad uso

energetico

Impianti termici e termoelettrici di

piccole, medie e grandi dimensioni

STANDARDIZZAZIONE

Le diversità nelle caratteristichedimensionali,

fisiche, energetiche e chimiche rendono complesso l’utilizzo energetico

efficiente negli stessi impianti termici

Definizione di un modello di qualità del prodotto con caratteristiche uniformi

CASO DEL PELLET DI LEGNO

UNI EN 14961-2

CLASSI DIMENSIONALI

cm

dm

m

Diametro

mm

ACQUA

SOSTANZA ORGANICA

SOSTANZA INORGANICA CENERI

COMPONENTI DELLA BIOMASSA

UMIDITA’

ENERGIA

SOSTANZA ORGANICA

CARBONIOIDROGENOOSSIGENO

CLORO

ZOLFO

AZOTO

COMPONENTI DELLA BIOMASSA

SOSTANZA INORGANICA

CENERI

POLVERI (EMISSIONI A CAMINO)

COMPONENTI DELLA BIOMASSA

Umidità

Ceneri

Potere calorifico

Azoto

Cloro

Zolfo

Temp. Fusione

Materiale legnosoResiduo agricolo o agroindustriale

CONFRONTO CARATTERISTICHE BIOMASSE

Essiccazione

Miscele

Miscele

Miscele

Miscele

Miscele + additivi

PELLET LEGNO AGRORESIDUI

Media Min Max Media Min Max

Ceneri (%ss) 0,9 0,2 2,3 4,2 1,0 13,0

PCI (MJ/kg ss) 16,7 15,5 18,0 18,0 15,2 23,7

Azoto (%) 0,22 0,07 1,50 1,80 1,40 6,90

Cloro (%) 0,03 0,01 0,22 0,14 0,07 0,74

Zolfo (%) 0,02 0,02 0,05 0,05 0,01 0,17

CONFRONTO CARATTERISTICHE PELLET

Fonte: Laboratorio Biomasse

Recente monitoraggiodi mercato

IL PROCESSO DI PELLETTIZZAZIONE PER I RESIDUI AGRICOLI ED AGROINDUSTRIALE

CONFERIMENTO RESIDUO

IMPIANTO DI PELLETTIZZAZIONE

PELLET

Coltello

Trafila

Rulli interni

Macinazione Essiccazione Cubettatura

Additivi

PELLETProprietà geometriche

D

L

Diametro (D): da 4 a 10 mm

Lunghezza (L): < 5 volte D

TECNOLOGIA DELLA PRODUZIONE

Coltello

Trafila

Rulli interni

N

LPRESSIONE = f ( N / L )

TECNOLOGIA DELLA PRODUZIONE

I BENEFICI DELLA PELLETTIZZAZIONE PER I RESIDUI AGRICOLI ED AGROINDUSTRIALE

DIMENSIONI OMOGENEE E CONTENUTE

I BENEFICI DELLA PELLETTIZZAZIONE PER I RESIDUI AGRICOLI ED AGROINDUSTRIALE

UMIDITA’ BASSA E COSTANTE

Miglior controllo delle temperature di combustione

Stabilità del prodotto

- No perdite energetiche- Assenza di fenomeni fermentativi- Assenza fenomeni di autoincendio

I BENEFICI DELLA PELLETTIZZAZIONE PER I RESIDUI AGRICOLI ED AGROINDUSTRIALE

GESTIONE DELLA COMPOSIZIONE

Agro-residuo

CENERI

AZOTOCLOROZOLFO

TEMPERATURA DI FUSIONE

MATERIALI ALTERNATIVI AL LEGNO

Agricoli: paglie, potature, stocchi,…

Agro-industriali: gusci, sanse, vinacce, panelli di estrazione,…

COLTURE DEDICATE

Miscanto, sorgo da fibra, panico,…

MATERIALI RESIDUALI

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

Tralcio di vite

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

SPERIMENTAZIONE DI COMBUSTIONE IN CALDAIE

Progetto BIOTEC – Fondazione Edmund Mach (Istituto San Michele all’Adige – Trento)

MixBioPells – Progetto europeo sul mercato del pellet alternativo al legno

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

Caldaia da 50 kWt + elettrofiltroPellet di potatura di vite

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

CONTRIBUTO AD ATTIVITA’ SPERIMENTALITest di combustioni semplificati nel corso del progetto MixBioPells

KWB boiler di proprietà ISPARO

Monitoraggio combustioneLaboratorio Biomasse

Università Politecnica Marche

Pellet di vite

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

PELLET LEGNO PELLET POTATURE VITE

Polveri (mg/Nm3) 25 – 70 118 – 160

CO (mg/Nm3) 15 – 80 100 – 350

NOx (mg/Nm3) 275 – 330 430 - 570

Valori delle emissioni riferite ad un tenore in O2 dell’11%.

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPOTATURE DI VITE

Configurazione 1Configurazione 2

Configurazione 3

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPELLET DI POLLINA

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPELLET DI POLLINA

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLETPELLET DI POLLINA

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

Ovaiola Legno Ovaiola Legno

CO NO2x

mg/

Nm

3 (1

1%O

2)

Urea

Project partners

Progetto Europeo MixBiopells Market Implementation of Extraordinary

Biomass Pellets

- Possibilità di definire le caratteristiche del combustibilea) Livello della qualitàb) Comportamento del prodotto

CONSIDERAZIONI

- Innovazione tecnologica degli impianti termici

- Mercato dei prodotti

a) Pellet di legno: alta qualità uso domesticob) Pellet alternativo: medio-bassa qualità uso caldaia/industriale

Si ringrazia per l’attenzione