FormaLa biomassa si può essere compattata, al fine di aumentarne la densità di energia per unità di volume equindi migliorarne lo stoccaggio e la trasportabilità. Le principali forme sono quelle riportate di seguito.PelletsCilindri di dimensioni comprese fra 6-15 mm di diametro e 30-35 mm di lunghezza, con una umidità intornoal 8-10%, caratterizzati da una elevata densità.I pellets sono destinati principalmente all’uso domestico, in taluni casi è possibile anche il loro utilizzo in applicazioniindustriali, tuttavia il costo maggiore rispetto al cippato è in questo senso un fattore limitante.Il pellet rende facilmente automatizzabile l’impianto di caricamento, limitando le operazioni umane necessarie.I maggiori produttori di pellet in Europa sono l’Austria, la Germania e la Svezia. In questi Paesi esisteuna certificazione del pellet:• Austria: O-NORM M1735• Svezia: SS18120• Germania: DIN 51731.In Italia esiste il sistema Pellet Gold che è un sistema di attestazione della qualità del pellet prodotto. Si basasulle normative CEN/TS 14961, DINplus, ÖNORM M 7135 e sui limiti introdotti dal Pellet Fuel Institut (PFI)americano. Nel sistema Pellet Gold sono stati scelti i parametri chimico-fisici più opportuni considerando, tuttavia,le peculiarità e le caratteristiche del mercato italiano. Un elemento aggiuntivo introdotto da AIEL, nonpresente in nessun altro sistema di certificazione, è il contenuto di formaldeide (HCHO), fondamentale per poterverificare l’eventuale presenza di materiali in combustione potenzialmente pericolosi per la salute, qualicolle e vernici. Un ulteriore dato interessante sul pellet è il costo tipico per unità di energia producibile: 42,55-63,83 MWH/t del cippato contro 83,74 MWH/t del gasolio da riscaldamento [fonte: AIEL, 2007].CippatoMateriale ottenuto dalla triturazione del legname, può risultare disomogeneo, presenta una umidità intornoal 20-35%. Viene utilizzato per applicazioni civili ed industriali.Ad oggi il cippato è venduto a volume, anche se più spesso i prezzi sono espressi in € per tonnellata. A secondadalla potenza della caldaia installata, e quindi dei consumi, il prezzo medio italiano può essere di 50-70 €/t per impianti da meno di 1 MW th , a 40-70 €/t per impianti fino a 10 MW th .Il costo per unità di energia producibile: 21,35 MWH/t del cippato contro 83,74 MWH/t del gasolio da riscaldamento[fonte: AIEL, 2007].BriquettesMateriale pressato di varia qualità e dimensione, di diametro maggiore dei pellets.I briquettes hanno caratteristiche di costo e di utilizzazione che ne limitano il loro utilizzo ad applicazioniprincipalmente domestiche.RETELEADER 45
2.2 La combustione <strong>delle</strong> <strong>biomasse</strong>Il processo di combustione <strong>delle</strong> <strong>biomasse</strong> è conosciuto fin dalle origini della civiltà: esso è stato, ed in alcunerealtà può essere ancora considerato, la principale fonte di energia. La combustione del materiale ligneocellulosicopermette di ottenere energia termica che può essere usata tal quale o convertita, attraverso opportunetecnologie, in energia elettrica.Le tecnologie di combustione sono, allo stato attuale, le più mature nel panorama della conversione energetica<strong>delle</strong> <strong>biomasse</strong>. La maggiore affidabilità ed i minori costi di investimento (anche se questi sono fortementedipendenti dalla taglia di impianto), comparati con altre soluzioni impiantistiche (ad esempio la gassificazione),giustificano la grande diffusione di tale tecnologia.Le principali criticità sono invece legate all’uso di particolari tipologie di biomassa (erbacee) ed all’ottenimentodi elevate efficienza di conversione, soprattutto nel caso di piccoli impianti domestici.2.2.1 Il processo di combustioneIl processo di combustione permette di trasmettere ad un fluido l’energia chimica presente nella biomassa.La descrizione <strong>delle</strong> reazioni chimico-fisiche del processo di combustione risulta molto complessa, si possonotuttavia individuare almeno tre fasi successive, caratterizzanti il processo globale:• essiccazione: in questa fase il contenuto di acqua presente all’interno della biomassa viene ridotto. Poichél’evaporazione è un processo energeticamente molto costoso, <strong>biomasse</strong> molto umide tendono a ridurrela temperatura media (adiabatica) della camera di combustione, con conseguenze negative sul processostesso e sul rendimento globale. Nella combustione del legname, una umidità superiore al 60% in pesosu base umida, rende il processo non sostenibile;• pirolisi/gassificazione: la particella di biomassa, essiccata, subisce un processo di degradazione termica,dipendente dalla temperatura e dal contenuto di ossigeno presenti nella camera di combustione. Inquesta fase i componenti volatili della biomassa vengono liberati dalla matrice solida (devolatilizzazione)che, contestualmente, si degrada formando ulteriori composti volatili a catena lunga (tars) e carbone dilegna (char);• combustione: i composti volatili incontrano una zona ricca in ossigeno e vengono ossidati, mentre sul lettodi combustione avviene l’ossidazione completa del carbone (char burnout); parte dell’energia liberataserve per alimentare le prime due fasi. Solitamente, in ogni combustore, si individuano due zone, unadetta di combustione primaria ed una successiva detta secondaria, ciascuna dotata di un distinto sistemadi immissione di aria.Ciascun costruttore di caldaie per biomassa utilizza strategie differenti per controllare ed ottimizzare ogni specificafase del processo. Una combustione ben realizzata permette, oltre all’ottenimento di efficienze di conversioneelevate, di limitare le emissioni inquinanti.46 RETELEADER
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