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Martedì 21 Maggio 2019

Impianti di gassificazione: una tecnologia in via di maturazione

L’interesse per questo tipo di impianti è in costante aumento, ma tra i molti prodotti ad oggi presenti sul mercato è indispensabile conoscere quali siano in grado di fornire adeguate garanzie prestazionali.


91 gassificatoreDa alcuni anni a questa parte gli impianti di gassificazione della legna hanno cominciato ad affacciarsi nel mercato della produzione elettrica di piccola taglia da fonte rinnovabile, attirando notevole interesse tanto nel mondo imprenditoriale, quanto in quello della Pubblica Amministrazione (come nel caso dei comuni dotati di reti di teleriscaldamento).
Ma cosa significa gassificazione? La gassificazione della biomassa è un processo di conversione termica di un combustibile solido (la biomassa legnosa) in un combustibile gassoso.
A differenza di una tradizionale caldaia, che, bruciando legna, produce calore e residui sottoforma di gas di scarico e cenere, un gassificatore realizza un’ossidazione solo parziale del combustibile in un ambiente ad elevata temperatura. La legna viene per così dire degradata termicamente con produzione di cenere e di un gas di sintesi o syngas. 91 procesoQuest’ultimo è composto, oltre che da gas inerti, da una certa percentuale di idrogeno (variabile dal 10 al 30% a seconda del processo), il quale conferisce al syngas un determinato potere calorifico (in media pari ad un sesto di quello del metano). Il syngas è pertanto un fluido che può essere valorizzato in diverse applicazioni; quella più diffusa è l’impiego in un motore endotermico per la produzione combinata di energia elettrica e calore.
Il motivo del rinnovato, recente interesse per gli impianti di gassificazione è presto detto: gli incentivi statali riconosciuti per la produzione elettrica da fonte rinnovabile (meccanismo della Tariffa Onnicomprensiva) garantiscono a tale tecnologia un’importante remunerazione in fase di esercizio, tanto da promettere un rapido rientro del costo di investimento iniziale.
Tuttavia, tale tecnologia, che pur è oggetto di studio e applicazione da oltre un secolo, non ha ancora raggiunto la piena maturità industriale.
Il motivo è da ricercare nel fatto che il syngas in uscita dal reattore è molto “sporco”, a causa delle sostanze incombuste che si trascina in sospensione (tar e catrami) e deve essere sottoposto ad un processo di depurazione e raffreddamento prima di essere impiegato come combustibile in un motore endotermico.
Se i costi delle tecnologie più efficienti per la depurazione del syngas sono sostenibili in impianti di grande taglia (ad esempio come avviene con successo dal 2002 nel gassificatore della città di Güssing in Austria, da 5 MW elettrici), ciò non avviene in impianti di piccola taglia, con il risultato che spesso si applicano soluzioni economiche (filtri a maniche o ceramici) ma, sul lungo periodo, poco efficaci.
Inoltre il processo di gassificazione all’interno del reattore è molto “instabile” e richiede un cippato in ingresso il più possibile omogeneo (pezzatura uniforme) e secco (contenuto d’acqua inferiore al 15%, ottenibile con un comparto di essiccazione a monte del gassificatore). Tali impianti richiedono pertanto un costante “settaggio” in fase di esercizio e in generale una manutenzione non paragonabile a quella richiesta dai tradizionali cogeneratori alimentati a metano.

91 gassificatore immagine

Nonostante tali criticità, l’interesse per questo tipo di impianti è in costante aumento in quanto tale tecnologia è al momento l’unica che consenta di produrre energia elettrica su piccola taglia mediante un fonte rinnovabile e disponibile localmente, come il cippato di legna. E il mercato risponde a tale interesse con un proliferare di iniziative imprenditoriali che propongono soluzioni commerciali spesso presentate come “mature” e affidabili ma che il più delle volte sono ancora impianti pilota o post-prototipali.
Esistono tuttavia sul mercato singole realtà che hanno superato la fase post-prototipale e sono in grado di fornire gassificatori tecnicamente affidabili, basati su tecnologie che possono vantare ormai diversi anni di esercizio e numerose referenze. Le più serie tra tali realtà non fanno segreto delle attenzioni che tali impianti richiedono in fase di esercizio né in merito ai costi di esercizio necessari per la loro manutenzione ordinaria e straordinaria.
Polo Tecnologico per l’Energia ha seguito l’evolversi delle tecnologie legate alla gassificazione della biomassa negli ultimi 10 anni e mette le proprie competenze a disposizione di aziende o Pubbliche Amministrazioni, indicando quali prodotti ad oggi presenti sul mercato siano in grado di fornire adeguate garanzie prestazionali. Attraverso studi di fattibilità tecnica ed economica potranno essere valutati nel dettaglio i costi e i benefici legati all’installazione di un impianto di gassificazione di piccola taglia a servizio del ciclo di lavorazione industriale o di una rete di teleriscaldamento, nel pieno rispetto dei vincoli normativi vigenti.

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