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Per capire la trigenerazione bisogna partire dalla cogenerazione. La cogenerazione si basa sulla produzione combinata di calore ed energia elettrica, sfruttando un unica fonte che può essere di tipo diverso: biocarburanti liquidi (come l’olio vegetale, il biodiesel, o il bioetanolo) fonti fossili; il biogas e le biomasse (legno, o pellet).

La trigenerazione si differenzia dalla cogenerazione per l’aggiunta della produzione d’aria o acqua fredda. Quindi da una stessa fonte energetica, in questo caso, si produce: energia elettrica, termica e frigorifera. Questo avviene grazie ai frigoriferi ad assorbimento, che usano come energia d’alimentazione il calore prodotto dall’impianto. A seconda delle temperature, l’acqua raffreddata viene poi utilizzata per il condizionamento degli ambienti, o per altri processi industriali. Pensiamo ad esempio alle industrie alimentari o al settore ospedaliero.

In che modo avviene tutto ciò? In quattro fasi distinte:

  1. il combustibile va ad alimentare il motore primo;
  2. si genera elettrica trasformando l’energia meccanica in elettrica grazie ad un generatore;
  3. durante le prime di fasi il motore primo genera calore, che viene a sua volta recuperato e messo a disposizione dagli scambiatori;
  4. il calore viene sfruttato dai frigoriferi ad assorbimento, che lo trasformano in energia frigorifera.

L’energia frigorifera si produce attraverso un processo basato sull’evaporazione a bassa temperatura e pressione di un fluido refrigerante. Quest’ultimo assorbe il calore dall’acqua, e una soluzione assorbente cattura dentro di sé il vapore. Quali sono queste soluzioni fluide e assorbenti? acqua e bromuro di litio (temperature fino ai 4°) e ammoniaca ed acqua (temperature che raggiungono i -60°).

In base al diverso tipo di combustibile che viene utilizzato dal motore primo esistono principalmente cinque diversi tipi d’impianti di trigenerazione:

  1. a biodiesel: quando vengono utilizzati oli vegetali e grassi animali;
  2. a biogas: in questo caso il combustibile è gas di derivazione agricola, o allevamento, da depuratori d’acque reflue, o da discariche;
  3. a biomasse: qui si utilizza legname, cippato, rifiuti biodegradabili, o scarti legnosi da lavorazione;
  4. a gas: GPL o il gas metano;
  5. a diesel: viene utilizzato il carburante derivato dal petrolio per la combustione.

La trigenerazione ha diversi vantaggi. Partendo dal presupposto che in una tradizionale centrale termoelettrica si converte in elettricità circa il 30% del combustibile, e viene disperso il restante 70% sotto forma di calore, questa dispersione non avviene in un impianto di trigenerazione, che sfruttato più dell’80% del combustibile. Inoltre dà la possibilità di usufruire d’energia elettrica, termica e frigorifera in un unico sistema, ottimizzando e rendendo più efficienti tutti i consumi energetici presenti. Infine questi impianti danno la possibilità d’utilizzare il calore prodotto dalla cogenerazione nella stagione estiva (cioè quando c’è meno richiesta) per la produzione d’energia frigorifera (es acqua gelida, o aria condizionata).

In poche parole si può dire che un impianto di trigenerazione trasforma i costi in opportunità.

Alessandro Perucca

Alessandro Perucca

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