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Con il termine biomassa potenzialmente si potrebbe indicare una qualsiasi materia di origine organica, tuttavia nel campo delle energie rinnovabili disciplinata per legge, si definiscono le biomasse come “la parte biodegradabile dei prodotti residui provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze animali e vegetali) e dalla silvicoltura e da industrie connesse, nonché la parte biodegradabile di rifiuti industriali e urbani” (Dlgs 387/03, art.2, c.1, l.a). Si tratta del legname proveniente dalla potatura di boschi e campi, dei residue delle attività agroindustriali, da sottoprodotti industriali come i substrati per la crescita di lieviti e di altri microrganismi, fino alla parte organica dei rifiuti solidi.

Il combustibile di origine organica viene bruciato per creare calore e riscaldare un fluido di lavoro (es. acqua) che può essere utilizzato direttamente, senza cambio di stato, come vettore di energia termica, oppure, dopo un cambio di stato (liquido-gassoso), per produrre energia meccanica ed azionare un generatore elettrico. E’ così possibile produrre contemporaneamente energia elettrica e termica, quindi effettuare cogenerazione.

Trasformazione di biomassa per gli impianti di cogenerazione

La maggior parte degli impianti di cogenerazione alimentati da biomasse prevedono preliminarmente una loro trasformazione chimico-fisica che ne concentri il contenuto energetico in vettori meglio movimentabili e utilizzabili. Le biomasse possono essere sfruttate in diversi modi:

  • certe biomasse (liquami, residui, sottoprodotti agricoli) attraverso un processo di digestione, o fermentazione, possono essere usate per ricavare il biogas, utilizzabile come combustibile per motori a combustione interna;
  • possono essere trasformate in altri vettori energetici con processi di tipo termochimico, che avviene in carenza di ossigeno (gassificazione) o in assenza di ossigeno (pirolisi). In entrambi i casi la biomassa viene convertita in una o più componenti energeticamente utilizzabili ed in una di scarto. Il vettore energetico più importante prodotto alla fine del processo è detto syngas, un combustibile utilizzabile in turbine a gas e motori a combustione interna.

Il funzionamento degli impianti di cogenerazione, qualsiasi sia la tipologia di combustibile gassoso utilizzato (biogas/syngas), prevede che il motore, alimentato dal combustibile, converta l’energia primaria in energia elettrica. Il calore dissipato nei circuiti di raffreddamento e nei fumi di scarico viene recuperato ed in genere autoconsumato per riscaldare gli ambienti o alimentare cicli produttivi.

Gli impianti alimentati a gas da biomassa per la produzione di energia elettrica se progettati correttamente, presentano una serie di vantaggi. Rispetto ad altre rinnovabili, come ad esempio l’energia solare o eolica, le biomasse possono essere più facilmente stoccabili e consentono una continuità di erogazione: l’energia ricavata da queste è regolabile a seconda delle esigenze e può essere sospesa o riattivata ed è per questo che è inserita nelle fonti di energia rinnovabile programmabili. Altro aspetto positivo è quello di sfruttare risorse di scarto, risolvendo al contempo il problema dello smaltimento di quelli che altrimenti verrebbero considerati rifiuti.

In assetto cogenerativo si uniscono ai vantaggi il minor consumo di energia primaria con conseguente abbassamneto di costi e di emissioni, possibilità di usufruire degli incentivi dedicati, riduzione delle perdite di trasmissione per la distribuzione e del trasporto dell’energia dato che gli impianti devono essere localizzati a poca distanza dall’utenza stessa per poter valorizzare l’energia termica.

Alessandro Perucca

Alessandro Perucca

Titolare e Fondatore della Energy Solution srl di Recco, Motori a Gas, Ricambi e Servizi per l'Industria Energetica.