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BIOMASSA

Colture speciali per la produzione di Biocarburanti
come BioMetano o Biogas

Biocombustibile, multi usi,
pulito e rinnovabile

Interessante energia alternativa

La BIOMASSA

Il recupero di tutto lo scarto delle produzioni organiche di origine vegetale o animale




Il termine BIOMASSA riunisce materiali di natura eterogenea, dai residui forestali agli scarti dell'industria di trasformazione del legno o delle aziende zootecniche.  Si possono definire Biomasse tutti i materiali di origine organica provenienti da reazioni fotosintetiche (il processo che permette alle piante di convertire l'anidride carbonica in materia organica sfruttando l’energia solare).  La BIOMASSA, quindi, è costituita da sostanze biologiche di origine animale o vegetale che opportunamente trattate possono essere trasformate in energia. I vegetali, grazie al processo chiamato “fotosintesi clorofilliana”, immagazzinano energia dal sole convertendo l’anidride carbonica catturata dall’atmosfera in massa biologica. Foreste, boschi, prati, sono grandi serbatoi di Biomassa grazie alla possibilità di raccolta di sfalci, piante e alberi, tutto ciò che si ottiene come materiale di risulta da manutenzione.  In alcuni casi addirittura alcune città (le più fortunate) possono diventare buoni bacini di produzione di BIOMASSA, grazie alla frazione umida dei rifiuti, che se raccolta adeguatamente, unita al materiale di potatura e taglio di piante e giardini può avere grande valore.

Con i prodotti di scarto agricoli si estraggono i Biocarburanti

Image

Dai rifiuti organici una
fonte energetica rinnovabile

Per le energie alternative

La BIOMASSA

Digestore di produzione
Il ciclo produttivo a servizio dell'agricoltura e della zootecnia che risolve diversi problemi ambientali come RIFIUTI e EMISSIONI nocive.

Il Ciclo Biologico

I rufiuti zootecnici trasformati in "risorsa energetica"

La biomassa utilizzabile ai fini energetici consiste in tutti quei materiali organici che possono essere utilizzati direttamente come combustibili o trasformati in combustibili liquidi o gassosi, negli impianti di conversione, per un più comodo e vasto utilizzo. La biomassa può essere utilizzata in vari modi:

  • bruciata per produrre energia termica (in particolare il legno);
  • fermentata in appositi digestori dove alcuni batteri la trasformano in GAS (BIOGAS);
  • alimentazione di elettrodomestici e apparati vari atti a migliorare la qualità della vita;
  • utilizzata per la produzione di biocarburante (biodiesel da olio di colza, etanolo o alcool etilico da cereali e ortaggi ricchi di zucchero) che può essere impiegato come combustibile per motori a scoppio;

In molti paesi si stanno sperimentando colture speciali atte a produrre biomassa per la trasformazione in biocarburanti e biogas. Solo nel nostro, paese si stima, vi siano 250.000 ettari incolti (grazie alle direttive comunitarie sulle eccedenze agroalimentari) che potrebbero essere impiegati per la produzione di biomassa vegetale, e quindi energia rinnovabile, garantendo un uso adeguato del territorio e nuova occupazione. In Italia le biomasse coprono circa il 2,5% del fabbisogno energetico, con un apporto di anidride carbonica in atmosfera che può essere considerato virtualmente nullo poiché la quantità di CO2 rilasciata durante la combustione è equivalente a quella assorbita dalla pianta durante il suo accrescimento. Perché questo processo sia effettivamente considerabile neutro in termini di produzione di gas serra, deve essere mantenuta la ciclicità del processo riproducendo sempre la biomassa utilizzata.  Le biomasse possono essere utilizzate in impianti di produzione termica di dimensioni diverse, dimensioni strettamente legate alle caratteristiche del territorio e alla reperibilità del suddetto combustibile in zone limitrofe.  Da studi svolti dal Consiglio Nazionale delle Ricerche in collaborazione con ENEA e Università la Sapienza di ROMA è emerso che le biomasse possono essere impiegate per produrre circa 120.000 GWh di energia elettrica all’anno, pari al 40% del fabbisogno di energia elettrica.  Più in dettaglio: dalla fermentazione di una tonnellata di biomassa si possono ottenere (a seconda della qualità e del tipo di materiale organico) dai 70 ai 150m³ di Biogas che immessi in un sistema di cogenerazione possono produrre fino a 190 kWh di elettricità.

In termini semplici, con l'energia di 1 kg di biomassa:

  • un ferro da stiro (1 000 W) è scaldato per circa 10 minuti
  • un televisore (80 W) funziona per circa 1 ora e 45 minuti
  • una lampadina (60 W) resta accesa per circa 2 ore e 20 minuti
  • un'automobile elettrica per 1 chilometro senza emissioni di CO2.

Quali sono gli utilizzi possibili della BIOMASSA ?

Come energia rinnovabile, la biomassa può essere utilizzata in vari modi, a partire dalla stessa axienda agraria che la produce e cioè:
  • può essere bruciata per avere  energia termica (in particolare il legno), come Vapore e Energia elettrica;
  • può essere fermentata in appositi digestori dove alcuni batteri la trasformano in GAS (BIOGAS);
  • può essere utilizzata per la produzione di biocarburante (biodiesel da olio di colza, etanolo o alcool etilico da cereali e ortaggi ricchi di zucchero) da impiegare come combustibile per motori a scoppio.
La biomassa può essere utilizzata per la trasformazione dei fanghi di depurazione biologica delle acque reflue, ricavandone energia elettrica per la rete nazionale.

Produzione Biocarburanti
Produzione Biocarburanti1° Prodotti per BIOMASSA
Con la Biomassa si alimentano impianti per la produzione di BIODIESEL e BIOGAS ; le energie rinnovabili per molti utilizzi compreso Vapore, Energia Elettrica
Energia Elettrica e Aria Calda
Energia Elettrica e Aria Calda2° Impianto con Biomasse per centro abitato
Impianto a Biomassa per produrre Elettricità, Vapore, Acqua Calda, Aria Calda per serre agricole e altri impieghi di tipo ecosostenibili.
Tele riscaldamento
Tele riscaldamento3° Per riscaldamento edifici
Biomassa per Teleriscaldamento, ACS. Elettricità in prossimità di centri abitati per la distribuizionei negli edifici assistiti da tale servizio.

Pellet da BIOMASSA

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BIOMASSA per alimentare lmpianti di medie e grandi dimensioni

Digestore di produzione

Le diverse tecnologie
produttive

Le fasi di produzione

La produzione di biogas si articola nelle seguenti fasi:

  • Fase aerobica transitoria, che avviene grazie alla presenza di ossigeno: comporta un aumento della mineralizzazione delle sostanze organiche, con produzione di anidride carbonica ed acqua. È costituita da una rapida degradazione dei rifiuti che si compie in un periodo variabile da alcune ore a qualche giorno in funzione della profondità degli strati e del loro grado di compattazione;
  • Fase anaerobica: suddivisa in una prima fase acida ed in una seconda metanigena che subentra una volta esaurito l'ossigeno presente, è una trasformazione più lenta e incompleta, che produce anidride carbonica e metano.

 
Il BIOGAS è una miscela di vari tipi di gas, composti principalmente da metano, prodotti dalla fermentazione batterica in anaerobiosi (assenza di ossigeno) dei residui organici provenienti da residui vegetali o animali.
I residui utili possono avere origine diverse, come scarti:

  • dell'industria agroalimentare;
  • dell'industria alimentare;
  • dell'industria zootecnica,

oppure si possono utilizzare colture appositamente coltivate allo scopo di essere raccolte e trinciate per produre biomassa come:

  • mais;
  • sorgo zuccherino;
  • grano;
  • canna comune;
  • oppure alghe (attualmente in via sperimentale).

Il processo di produzione parte dalla decomposizione del materiale organico da parte di alcuni tipi di batteri, producendo anidride carbonica, idrogeno molecolare e metano (metanizzazione dei composti acidi).

Struttura dell'impianto

BIOMASSA - alimentazione impianto

Cassone contenente scarti vegetali

Autobus alimentatoa BIOGAS

BIOGAS ricavato da BIOMASSA (di norma da fanghi di depurazione)

Nella foto a lato, un cassone alimentatore, con relative coclee di trasporto prodotto, di un impianto di biogas; più in basso un autobus in servizio pubblico alimentato a BIOGAS

Nel caso di depurazione di reflui in loco, dal punto di vista impiantistico, un sistema per la produzione di biogas è costituito da:

  • Serbatoio in cui viene depositata la biomassa (fanghi essiccati) e periodicamente aggiunta quella fresca; per aumentare la percentuale di umidità della sostanza organica di partenza si aggiunge solitamente un minimo d'acqua;
  • Dispositivo di regolazione della portata, che consente al refluo di entrare per gravità nell'impianto;
  • Miscelatore, necessario per garantire una certa omogeneità del liquame ed evitare il formarsi di eventuali sedimenti.
  • Digestore anaerobico, ermeticamente chiuso e coibentato, in cui il liquame precipita nella parte inferiore, mentre il biogas gorgoglia verso la parte superiore del digestore;
  • Recipiente esterno dove viene convogliato il liquame digerito (biofertilizzante);
  • Serbatoio finale di stoccaggio (biogas).

Nel caso della discarica, si può operare un'impermeabilizzazione dei cumuli di rifiuti, trasformando in pratica la discarica in un contenitore di accumulo del biogas, al cui interno avviene la decomposizione della frazione organica contenuta nei rifiuti.

Impatto ambientale .........
vantaggi e svantaggi

Autobus alimentatoa BIOGAS

BIOGAS ricavato da BIOMASSA (di norma da fanghi di depurazione)

La BIOMASSA

Il recupero di tutto lo scarto delle produzioni organiche di origine vegetale o animale

.......... nell'uso della BIOMASSA

possiede un alto potere calorifico, convertibile, in elettricità e calore
La CO2 prodotta dalla combustione del metano così ricavato permette di pareggiare il bilancio dell'anidride carbonica emessa in atmosfera: infatti la CO2 emessa dalla combustione del biogas è la stessa CO2 fissata dalle piante (o assunta dagli animali in maniera indiretta tramite le piante), al contrario di quanto avviene per la CO2 emessa ex novo dalla combustione dei carburanti fossili
Ulteriore vantaggio ecologico nell'utilizzo del biogas, è quello di impedire la diffusione nella troposfera del metano emesso naturalmente durante la decomposizione di carcasse e vegetali: il metano è infatti uno dei gas-serra più potenti ed è quindi auspicabile la sua degradazione in CO2 e acqua per combustione.
L'emissione di 1 kg di CH4, in un orizzonte temporale di 100 anni, equivale ad emettere 25 kg di CO2(IPCC 2007).
Dal punto di vista etico-sociale-ambientale, il biogas presenta i seguenti SVANTAGGI
necessità di miscelazione di componenti diversi, ai fini della resa
cattivi odori derivanti dalla fermentazione. Evitabile con una corretta gestione dell'impianto
impianti vicini ai centri abitati per sfruttare il calore in eccesso nelle reti di teleriscaldamento. Fattore di disturbo per le popolazioni.
Se le tecniche di coltivazione sono monocolturali questo riduce la biodiversità, aumenta l''erosione del suolo e il rischio di insetti e batteri che distruggano le coltivazioni.

Autobus a BIOGAS ricavato da BIOMASSA, per servizi aereo-portuali

Possibilità ulteriore di utilizzo del BIOGAS ricavato da BIOMASSA (fanghi di depurazione)

Autobus a BIOGAS ricavato da BIOMASSA, per trasporto pubblico locale

Un modo per ridurre l'inquinamento atmosferico in ambito montano.

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