Energie rinnovabili: le CALDAIE a BIOMASSA

Spesso quando si parla di energie rinnovabili nell’immaginario collettivo si pensa quasi sempre al fotovoltaico, al quale spesso viene associato erroneamente anche il solare termico ma sappiamo che si basano su due sistemi di funzionamento diversi e servono per due cose diverse, l’eolico e pochi altri.

In realtà esistono ulteriori sistemi per la produzione energetica rinnovabile meno conosciuti ma non per questo non degni di nota e interesse. Uno tra questi è quello relativo allo sfruttamento delle biomasse.

Le biomasse, fonti di energia rinnovabile

Le biomasse non sono altro che una serie di materiali di origine biologica solitamente scarti delle attività agricole, di allevamenti e di industrie che vengono utilizzati per la produzione di energia elettrica.

Questo consente di smaltire questi rifiuti, riducendo la dipendenza dalle fonti di natura fossile e di produrre energia essenzialmente pulita.

Recentemente importanti aziende del settore agricolo-alimentare e industriale sono al centro di una serie di indagini in relazione proprio all’utilizzo di questo sistema di produzione energetica. Ma in che modo la biomassa è considerata una fonte rinnovabile e pulita se per produrre energia si bruciano rifiuti? Proprio perchè la quantità di anidride carbonica emessa durante la combustione è praticamente la stessa a quella che è stata sottratta all’ atmosfera durante il periodo di crescita e sviluppo delle piante (in realtà bisognerebbe considerare anche le energie spese per il taglio e del trasporto).

Ecocombustibili: i biodisel

Ma non solo quello: è possibile attraverso questi scarti produrre ecocombustibili che possano alimentare anche impianti tradizionali; ad esempio in un impianto di riscaldamento tradizionale è possibile integrare generatori che siano in grado di prevedere l’utilizzo di combustibili vegetali.

I più comuni sono i biodiesel all’olio vegetale, sanse, gusci di nocciola, legno. Per capire meglio cosa sono questi Biocarburanti possiamo fare un piccolo esempio. I motori delle nostre automobili utilizzano combustibili (benzina, diesel) che sono di origine fossile: questo significa che inquinano e sono destinati all’esaurimento.

Le biomasse e il ciclo di produzione energetica.

Le biomasse e il ciclo di produzione energetica.

La cosa straordinaria è che è possibile con piccoli aggiustamenti agli attuali motori, solo in alcuni casi peraltro, utilizzare i biocarburanti per svolgere lo stesso compito dei combustibili fossili.

La diffusione di questi sistemi è ancora agli albori purtroppo anche per l’ostracismo delle grandi case di produzione petrolifere.

Le sostanze da cui sono ricavati questi famigerati combustibili di origine vegetale sono essenzialmente dei derivati dalla lavorazione di alcune piante o semi.

I combustibili di tipo oleoso possono essere utilizzati nei motori a ciclo Diesel mentre gli alcoli, che derivano dalla fermentazione di alcuni prodotti, possono essere utilizzati nei motori a benzina. Di una semplicità estrema: speriamo che in futuro si possano utilizzare in maniera diffusa.

Le caldaie a biomassa

Tornando alle caldaie a biomassa ne possiamo individuare essenzialmente di tre tipi: caldaie per la combustione di legna, cippato, pellets (per citarne alcune).

Caldaie a legna

La combustione della legna da ardere è sicuramente la forma più utilizzata di produzione energetica mediante le biomasse: per la scomodità della carica manuale dei pezzi, per il basso rendimento viene utilizzata ora solo marginalmente per abitazioni di piccole dimensioni.
Il principio di funzionamento è legato all’introduzione di aria per avviare la combustione del legname e consentire la produzione di gas combustibili derivanti da essa.

Questi gas vengono trascinati verso il basso e sono convogliati in una camera sottostante dove viene completata la combustione grazie all’immissione di ulteriore aria (aria secondaria). Questo tipo di impianto viene denominato a fiamma inversa. Come combustibile possono essere utilizzate molteplici tipi di essenze lignee: le prestazioni migliori le danno però essenze forti come la quercia, il faggio e la robinia.

Caldaie a cippato

Gli impianti a cippato invece sono sistemi totalmente automatizzati che non hanno limiti dimensionali potendo raggiungere grosse potenze. Inoltre hanno rendimenti molto simili a quelli di caldaie a gas o di impianti a gasolio.

Con il termine cippato si indica un combustibile derivato dalla sminuzzatura del legno (scarti, potatura) di natura eterogenea.

Per le loro caratteristiche questi sistemi a cippato sono indicati invece per riscaldare ambienti di grande o media dimensione come condomini, aziende, alberghi, scuole, centri commerciali, ospedali; il caricamento del combustibile avviene in maniera assolutamente automatica.

Il cippato viene prelevato dal silo di alimentazione (che può essere interrato) in maniera automatica e convogliato attraverso un sistema di dosaggio, nella caldaia dove avviene la combustione.

Caldaie a pellet

Le caldaie invece che funzionano mediante l’uso dei pellet hanno un funzionamento semplice, pratico e sono indicate per qualsiasi tipo di impianto automatico, dalla piccola alla grande dimensione.

I pellets non sono altro che blocchetti cilindrici di origine lignea dalle piccole dimensioni:hanno un elevatissimo potere calorifico (doppio rispetto al legno) e sono molto semplici da movimentare.

Sul mercato è possibile trovare il pellet in diversi formati: piccoli sacchetti per utilizzi domestici (che prevedono l’inserimento del combustibile manualmente, sacchi molto grandi per inserimenti automatici ed è possibile acquistare pellet sfuso che può essere trasportato con autobotti.

CALDAIE a BIOMASSA

Pellet.

Una delle caratteristiche certamente interessanti di questi sistemi a biomassa sono legate anche ai bassi costi di esercizio rispetto ai tradizionali impianti a gasolio o gas. Come le caldaie a cippato, è richiesto un contenitore per lo stoccaggio del materiale vicino alla caldaia; qui viene prelevato e trasportato in caldaia. E’ possibile applicare a impianti a gasolio dei bruciatori di pellet.

Tutti questi sistemi sono considerati degli impianti di produzione energetica attraverso biomasse. Utilizzando però essenze vegetali non possiamo considerarle alla stregua di un sistema rinnovabile per eccellenza come il sole o il vento: le condizioni di approvvigionamento non sono sempre costanti e gratuite come luce e vento ma dipendono dalle condizioni di mercato e dalle caratteristiche del sito. Un’altra criticità è dettata dall’ingombro dei sistemi: è necessario predisporre spazi per la collocazione della caldaia, lo stoccaggio del combustibile e lo spazio per consentire la movimentazione dei materiali.

L’approvvigionamento come accennato può essere un grosso problema: non esistendo realmente una rete di distribuzione ben definita è necessario stabilire se esistono le condizioni per cui è possibile stabilire un rifornimento continuo e a prezzi accessibili per il funzionamento degli impianti. Inoltre la manutenzione è più complessa rispetto ai normali impianti di produzione a gasolio quindi è necessario l’intervento di personale qualificato che possa occuparsi della rimozione dei residui, dello stoccaggio e dell’approvvigionamento stesso.

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