versione pdf gratuita - Impianti Clima

Gli inquinanti coinvolti
Le emissioni inquinanti prodotte comprendono principalmente
l’anidride carbonica (CO2), il monossido di
carbonio (CO), l’anidride solforosa o biossido di zolfo
(SO2), gli ossidi di azoto (NOx), gli idrocarburi incombusti
(HC) ed il particolato (PM). La quantità prodotta di
ciascuno di questi inquinanti, dipende ampiamente
dalla composizione del carburante utilizzato e dalla
combustione caratteristica del motore installato.
L’emissione di CO2 e SO2 è direttamente proporzionale
alla quantità del carburante bruciato. L’emissione di SO2
non può essere comunque ridotta tramite misure di progettazione
del motore, ma può essere rimossa dai gas
esausti attraverso l’applicazione di una unità di desolforazione.
Al contrario, la formazione di NOX, CO, idrocarburi
incombusti e particolato, è direttamente collegata
alle condizioni di combustione; è influenzata dalla
temperatura, dal rapporto aria/carburante e dal tempo di
permanenza dei gas nelle varie fasi di processo. Le emissioni
di questi inquinanti possono essere ridotte attraverso
un’accurata progettazione ed un controllo delle
condizioni di combustione. Allo stesso tempo, il controllo
delle emissioni tramite aggiustamenti delle condizioni
di combustione può compromettere l’efficienza dell’impianto,
perciò una delle maggiori sfide dei produttori
è quella di progettare sistemi in grado di minimizzare
la formazione di NOx, CO e particolato in modo da
rispondere alla legislazione ambientale, senza per questo
compromettere l’efficienza e i costi di gestione. Al di
fuori degli interventi sul motore, le tecniche di riduzione
impiegate consistono essenzialmente in interventi di
“condizionamento” del carburante (ad esempio l’emulsionamento
con acqua ed altri additivi) e nell’utilizzo di
particolari convertitori o reattori catalitici, divenuti pressoché
indispensabili visti i limiti di emissione sempre
più restrittivi imposti in sede di autorizzazione.
I combustibili in uso e in sperimentazione
In Italia, il parco installato delle piccole e medie centrali
di cogenerazione è basato prevalentemente su motori
a combustione interna alimentati a biogas se a ciclo Otto
e ad olio vegetale se di tipo Diesel: mentre i motori a
biogas sono indissolubilmente legati alla fonte locale di
alimentazione, discarica o digestore anaerobico che sia, i
motori Diesel possono essere alimentati con combustibili
diversi reperibili sul mercato, purché compatibili
con la tipologia di motore e di costo sostenibile dal conto
economico di gestione. Il gasolio si utilizza solo in fase
di avviamento e di spegnimento del motore, mentre
durante il normale funzionamento l’alimentazione passa
ad olio vegetale. Di norma, questo olio vegetale dovrebbe
essere ad un buon livello di raffinazione, come raccomandato
dai costruttori dei motori per salvaguardare la
salute di iniettori, fasce di tenuta dei pistoni ecc. ed
ottenere una combustione più completa possibile: in
pratica, oggi nessuno utilizza oli raffinati, di costo inavvicinabile,
ma solo oli grezzi, che al massimo hanno
subito una grossolana filtrazione. I più delle volte, si è
costretti ad immettere nel motore quello che si trova al
minor prezzo possibile, con tutti i rischi del caso. Che sia
olio grezzo di colza, di palma, di soia o di girasole non è
importante (i Diesel moderni, almeno inizialmente, funzionano
bene con una vasta gamma di oli combustibili).
Quello che conta è disporre di un buon impianto di pretrattamento
dell’olio: non basta più un semplice preriscaldamento,
ma occorre procedere ad una accurata pulizia
per centrifugazione e filtrazione, pena il rapido bloccaggio
di pompe ed iniettori. Purtroppo, anche il migliore
pretrattamento a bordo motore, nulla può al fine di
diminuire la concentrazione di alcuni contaminanti
molto dannosi per l’integrità dei motori e dei catalizzatori
usati per il controllo delle emissioni. Questi contaminanti
(soprattutto fosforo, calcio, zolfo) sono tipicamente
presenti negli oli vegetali e possono essere
22 Impianti Clima - Giugno 2012 - N. 6