STUDIO FILIERA VAL CHISONE COMPLETO - UNCEM Piemonte

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TECNOLOGIE PER LA <strong>VAL</strong>ORIZZAZIONE DELLA BIOMASSA TECNOLOGIE DISPONIBILI Le principali tecnologie per la valorizzazione energetica della biomassa si riferiscono essenzialmente ai cinque processi indicati nello schema seguente: I processi biochimici si basano sul fatto che alcuni microrganismi, direttamente o mediante processi enzimatici da loro stessi prodotti e attivati, riescono a trasformare le molecole organiche complesse in sostanze più semplici utili, a loro volta, per la sintesi di nuovi prodotti chimici dal contenuto energetico particolarmente elevato. In genere le sostanze organiche più adatte a questo tipo di processi hanno un contenuto di umidità superiore al 30%. I tre processi microbiologici maggiormente studiati e già diffusamente impiegati sono i seguenti: La digestione anaerobica. La biodigestione è il processo più impiegato nel trattamento dei residui organici. Frantumando la materia organica, alcuni batteri strettamente anaerobici sono in grado di produrre una miscela di biogas ad alto contenuto di metano. E’ un processo adatto a prodotti di rifiuto molto umidi, con contenuto in acqua variabile superiore al 50%. 113
La fermentazione alcolica. Analogo, come processo, a quello che permette l’evoluzione del mosto in vino grazie allo zucchero presente nell’uva, la fermentazione delle biomasse consiste in un processo di frantumazione iniziale delle molecole e conversione in zucchero. Successivamente, lo zucchero viene fatto fermentare mediante lieviti, in una soluzione alcolica, seguita da una separazione e concentrazione dell’alcol stesso per distillazione. Il processo di esterificazione consiste in una reazione chimica in cui l'olio contenuto nelle biomasse, reagendo con il metanolo, in presenza di catalizzatori alcalini, forma estere metilico e glicerina grezza. L’estere metilico - in pratica - è il biodiesel. Gli oli maggiormente utilizzati a tale scopo nel mondo sono quelli di colza o di soia, anche se altre coltivazioni come, senape, alghe e olio di palma sono in decisa crescita. Il biodiesel può prodursi anche con olio vegetale di scarto e con i grassi animali. I processi termochimici utilizzano invece l’azione del calore per attivare reazioni chimiche in grado di convertire in energia termica o elettrica la sostanza organica. Richiedono biomasse di umidità inferiore al 50% ad elevato contenuto di lignina e cellulosa. Nel settore industriale, soprattutto negli USA e nel nord Europa, ci sono già numerosi impianti sia di combustione diretta delle biomasse, sia collegati ai cicli di trattamento industriale dei prodotti agricoli. Anche se in genere le nuove installazioni sono di tipo cogenerativo, il maggior numero di impianti nel mondo sono ancora destinati alla produzione di sola energia termica con potenze variabili tra alcune centinaia di kWt e svariate decine di MWt. Nell’ambito della conversione termochimica, si distinguono i seguenti processi: combustione diretta; pirolisi controllata (produzione di carbone e olio combustibile); piro-gassificazione (formazione di miscela di gas). In questi ultimi mesi sono state anche presentate alcune proposte tecnologiche innovative oggi ancora sperimentali che però, in un futuro prossimo, potranno giocare un ruolo non secondario nel settore. Tra queste, per l’importanza che potrà avere rispetto alla possibilità di produrre energia con biomasse oggi difficili da valorizzare economicamente, come le vinacce o i sarmenti, si può citare la tecnologia della Torcia al plasma di piccola taglia in via di sperimentazione in Svizzera. Con la combustione diretta, che si realizza tramite stufe e caldaie di varie potenzialità, tutto il contenuto energetico della biomassa viene trasferito nel calore sensibile dei prodotti della combustione (fumi) per essere utilizzato immediatamente in loco. La combustione rappresenta l’approccio più tradizionale e richiede combustibili sufficientemente secchi, come le biomasse legnose, prevedendo l’ossidazione esotermica del combustibile in presenza di aria comburente e il conseguente sfruttamento del combustibile sotto forma di energia termica. 114
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