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Le biomasse legnose

Per biomasse legnose, o biomasse ligno-cellusoiche, si intendono le biomasse composte principalmente da lignina e cellulosa, che possono provenire dal settore forestale come residui delle utilizzazioni boschive, oppure essere scarti delle industrie di trasformazione del legno, scarti di potatura e produzioni di colture legnose dedicate. Attualmente in Italia tali residui e produzioni sono ancora modeste, ma le potenzialità di sviluppo sono molto interessanti.

Le biomasse legnose costituiscono una risorsa locale che, se sfruttate in modo adeguato con un’attenta pianificazione, gestione e manutenzione, possono:
 

• contribuire alla riduzione delle emissioni di anidride carbonica fossile e altre sostanze inquinanti, e quindi ad un miglioramento alle condizioni di vita,
• contribuire alla diffusione di una cultura volta all’ambiente e alla valorizzazione delle risorse ambientali locali,
• creare figure professionali e società specializzate nel campo della bioenergia (per esempio società di servizi energetici E.s.co.),
• dare spinta alla ricerca e allo sviluppo tecnologico per lo sfruttamento sostenibile delle risorse energetiche rinnovabili.
• Aumentare l’autonomia energetica nazionale

Negli anni novanta la tecnologia del “calore” ha indirizzato i suoi sforzi nell’aumento dell’efficienza degli impianti e nella riduzione delle emissioni incombuste, con lo scopo di rendere competitivi, dal punto di vista energetico ed economico, gli impianti a biomassa.
A livello domestico (potenza impianti da 10-35 kW), la messa a punto degli impianti a focolare chiuso, per esempio, permette di sostenere una combustione secondaria dei gas rilasciati nella combustione primaria della biomassa, consentendo l’aumento dei redimenti (aumento del calore utilizzabile), l’abbattimento delle emissioni nocive e la riduzione delle ceneri.
A livello di impianti per con potenze più elevate (35-100 kW) sempre per uso domestico o aziendale, la tecnologia di combustione a fiamma inversa, il controllo remoto da parte degli installatori e l’automatizzazione dei carichi di biocombustibili, della pulizia degli scambiatori di calore e della rimozione delle ceneri offrono un servizio che è pari a quello degli impianti a metano o gasolio, ma con il valore aggiunto di non contribuire alle emissioni in atmosfera di carbonio fossile e di utilizzare fonti energetiche locali.
La diffusione di impianti con potenze che vanno dai 100 ai 500 kW, si è, invece, affermata per la fornitura di calore a grandi edifici, a minireti di teleriscaldamento o per usi industriali. Anche in questo intervallo di potenza, la tecnologia sviluppata ha portato ad alti rendimenti e ad une buona facilità di utilizzo.
Anche per gli Impianti di grande taglia (oltre i 500 KW), destinati a fornire calore a un insieme di diverse utenze disperse sul territorio (anche raggi di 3 km), la tecnologia e la ricerca hanno permesso di rendere economico il riscaldamento centralizzato per interi paesi e frazioni, garantendo costi di fornitura competitivi rispetto al gas e al gasolio e sostenendo una filiera di utilizzazione e approvvigionamento di notevole interesse su scala locale. In questi impianti, inoltre, la fonte di calore può essere utilizzata per, attraverso un sistema di cogenerazione per produrre energia elettrica.

L’utilizzo delle biomasse legnose: sviluppo tecnologico in costante evoluzione

Negli anni novanta la tecnologia del “calore” ha indirizzato i suoi sforzi nell’aumento dell’efficienza degli impianti e nella riduzione delle emissioni incombuste, con lo scopo di rendere competitivi, dal punto di vista energetico ed economico, gli impianti a biomassa.
A livello domestico (potenza impianti da 10-35 kW), la messa a punto degli impianti a focolare chiuso, per esempio, permette di sostenere una combustione secondaria dei gas rilasciati nella combustione primaria della biomassa, consentendo l’aumento dei redimenti (aumento del calore utilizzabile), l’abbattimento delle emissioni nocive e la riduzione delle ceneri.
A livello di impianti per con potenze più elevate (35-100 kW) sempre per uso domestico o aziendale, la tecnologia di combustione a fiamma inversa, il controllo remoto da parte degli installatori e l’automatizzazione dei carichi di biocombustibili, della pulizia degli scambiatori di calore e della rimozione delle ceneri offrono un servizio che è pari a quello degli impianti a metano o gasolio, ma con il valore aggiunto di non contribuire alle emissioni in atmosfera di carbonio fossile e di utilizzare fonti energetiche locali.
La diffusione di impianti con potenze che vanno dai 100 ai 500 kW, si è, invece, affermata per la fornitura di calore a grandi edifici, a minireti di teleriscaldamento o per usi industriali. Anche in questo intervallo di potenza, la tecnologia sviluppata ha portato ad alti rendimenti e ad une buona facilità di utilizzo.
Anche per gli Impianti di grande taglia (oltre i 500 KW), destinati a fornire calore a un insieme di diverse utenze disperse sul territorio (anche raggi di 3 km), la tecnologia e la ricerca hanno permesso di rendere economico il riscaldamento centralizzato per interi paesi e frazioni, garantendo costi di fornitura competitivi rispetto al gas e al gasolio e sostenendo una filiera di utilizzazione e approvvigionamento di notevole interesse su scala locale. In questi impianti, inoltre, la fonte di calore può essere utilizzata per, attraverso un sistema di cogenerazione per produrre energia elettrica.

Impianti per la generazione di calore

Si devono distinguere gli impianti di applicazione domestica (stufe, caminetti e piccole caldaie) da quelli di applicazione per il riscaldamento centralizzato (impianti condominiali, impianti per reti di teleriscaldamento e impianti industriali).

Il combustibile legnoso: le sue forme

la biomassa legnosa è costituita principalmente da cellulosa, lignina e in piccola parte da altri composti. Durante la sua combustione viene liberata energia sottoforma di calore, che può essere usata per riscaldare quanto, attraverso un particola impianto (termo-elettrico), a produrre energia elettrica. La combustione porta a liberare energia e composti chimici come anidride carbonica, acqua, ossidi di azoto, anidride solforosa e ceneri.

• Legna a pezzi -  è la tradizionale legna da ardere, (larghezza 10–15 cm e massimo 50 cm di lunghezza). Biocombustibile adatto a stufe e caminetti è disponibile in diversi formati in modo da soddisfare le diverse esigenze delle utenze.
   
• Pellet – si contraddistingue per essere il biocombustibile legnoso più adatto alle utenze domestiche. Il pellet deriva dalla compressione di materiale legnoso fine in cilindri. Di ridotte dimensioni (cilindri di 15 mm di lunghezza e 8 mm di larghezza) è distribuito in comodi sacchetti generalmente di 15 kg), è facile e pulito da maneggiare.

   

• Cippato –piccole scaglie di legno, che possono essere usate come biocombustibile legnoso sia per impianti domestici, quanto per grandi impianti.

Il successo delle biomasse legnose dipende:

•    scelta del tipo di combustibile legnoso più adatto alle proprie esigenze
•    utilizzo di caldaie ed impianti ad elevata efficienza (>85%)
•    scelta di un elevato grado di automazione
•    biocombustibile con basso contenuto d’acqua, in grado di garantire un elevato potere calorifico (p.c.i.)

Quale materiale legnoso può essere convertito in combustibile?

Nel DM dell’8 marzo 2002 sulla “Disciplina delle caratteristiche merceologiche dei combustibili aventi rilevanza ai fini dell’inquinamento atmosferico, nonché delle caratteristiche tecnologiche degli impianti di combustione” si afferma che è consentito l’uso di biomasse come biocombustibile per le seguenti tipologie:

• materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicate
• materiale vegetale prodotto dal trattamento esclusivamente meccanico di coltivazioni agricole non dedicate
• materiale vegetale prodotto da interventi selvicolturali, da manutenzioni forestali e da potatura
• materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di legno vergine e costituito da cortecce, segatura, trucioli, refili e tondelli di legno vergine, granulati e cascami di sughero vergine, tondelli non contaminati da inquinanti
• materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di prodotti agricoli, avente le caratteristiche previste per la commercializzazione e l’impiego

• Piccoli impianti: stufe e caminetti, sistemi di combustione moderni e che combinano la loro elevata tecnologia con design adatti a tutte le case. Caldaie, veri e propri impianti di riscaldamento che si adattano, a seconda della potenza, alle esigenze di singole abitazioni quanto alle esigenze di un condominio. Sono impianti altamente automatizzati che richiedo solo una minima manutenzione annua. Il sistema più affermato è quello della combustione a fiamma inversa, che consiste in un sistema a due camere di combustione per mezzo delle quali si ha la combustione completa dei gas oltre che della biomassa, innalzando il rendimento della caldaia fino all’85%.
   
• Grandi impianti: impianti con caldaie di elevata potenza per la produzione di calore da destinare ad una rete di teleriscaldamento, oppure impianti termo-elettrici per la produzione di energia elettrica (impianti con ciclo a vapore), che attraverso un recupero dell’energia termica avanzata, possono immettere calore in una rete di teleriscaldamento (questi impianti vengono chiamati impianti di cogenerazione). Alcuni sono idonei solo per legno già abbastanza secco (per esempio quello proveniente dalle industrie del legno), altri possono usare legno un po’ più umido. Questi impianti, appositamente sviluppati per la combustione di biomasse, si basano su sistemi a griglie fisse, oppure mobili, sistemi che riducono al minimo la quota di materiale incombusto e contemporaneamente la riduzione degli inquinanti gassosi.