BIOMASSA. L’impianto utilizza biomassa di forma regolare (3-4 cm per cippato, bricchetti ø 30 mm – h 20 mm) e con una bassa umidità residua (10-15 % max). Se la biomassa che si intende utilizzare presenta caratteristiche difformi, è necessario pretrattarla e trasformarla in un biocombustibile utilizzabile con la tecnologia di gassificazione SyngaSmart. Il pretrattamento cambia in funzione della tipologia di biomassa tal quale, e può prevedere una o più delle seguenti fasi: essiccamento, cippatura, vagliatura, triturazione, densificazione (trasformazione in bricchetto). Alcune biomasse particolarmente povere di contenuto energetico e prive di lignina necessitano di essere miscelate con una biomassa strutturante (ad esempio trucioli di legno, sottovaglio…) per ottenere un un bricchetto compatto con un potere energetico adeguato. Ad esempio, i fanghi hanno bisogno di strutturante, mentre la sansa essiccata, o il digestato, generalmente non lo richiedono.
CONDUZIONE ED UTILIZZO DELL’IMPIANTO. Pur essendo dotato della massima automazione possibile, l’impianto richiede la disponibilità da parte di un operatore adeguatamente formato per la normale conduzione dell’impianto, con un impegno medio di 2/4 ore al giorno a seconda della complessità dell’installazione. L’accensione, spegnimento e monitoraggio dell’impianto può esser fatto da remoto tramite pc o app, ma la disponibilità / reperibilità di un operatore è importante per risolvere tempestivamente eventuali anomalie meccaniche. SyngaSmart è progettato per un funzionamento in continuo, al netto dei fermi macchina per manutenzione ordinaria e straordinaria. Questo non vuol dire che non possa esser utilizzato in maniera discontinua (ad esempio durante le 8/10 ore lavorative), ma è bene sapere che qualsiasi impianto termochimico ha un tempo di avvio durante il quale viene consumata energia per andare in temperatura pertanto è bene ridurre al minimo gli spegnimenti. L’impianto produce energia elettrica, calore e biochar: di conseguenza avrà la massima resa economica laddove tutti gli output vengono impiegati e adeguatamente valorizzati.
UN IMPIANTO DI GASSIFICAZIONE E COGENERAZIONE SYNGASMART NON È:
Tutti questi obiettivi possono essere ottenuti con un’unica soluzione tecnologica integrata, in grado di rafforzare il brand e l’immagine dell’azienda o della comunità che la utilizza attraverso la riduzione degli impatti ambientali.
Tra i 5.500 e i 6.500 EUR per kW installato. Il costo degli impianti SyngaSmart di RESET è allineato a quanto riportato nel report IRENA “Renewable Energy Cost Analysis – Biomass for Power Generation” per la specifica tecnologia “Gasifier CHP”, e comprende tutto ciò che è necessario per utilizzare l’impianto con una biomassa standard (sistemi di trasporto biomassa e alimentazione, gassificatore, sistema di pulizia del BioSyngas, genset, automazione, software…). I costi degli eventuali accessori necessari per il pretrattamento della biomassa, lo stoccaggio e l’ingresso in impianto vengono valutati in base alle caratteristiche della biomassa stessa ed alle esigenze dell’installazione.
Scarica qui qualche esempio di biomasse utilizzabili.
L’impianto è progettato per utilizzare principalmente biomasse lignocellulosiche di forma regolare e umidità non superiore al 10-15%: possono esser impiegati tal quali cippato di legno G30-G50, noccioli e gusci legnosi. Si possono utilizzare anche ramaglie, potature e scarti agricoli opportunamente trasformati in bricchetti. È possibile, inoltre, utilizzare anche altre biomasse di scarto come sansa, pollina, digestato e fanghi, opportunamente essiccate e trasformate in bricchetti con Ø 3 cm. In alcuni casi è necessario addizionare questi scarti con una biomassa strutturante a base lignocellulosica (ad esempio trucioli di legno): in questo modo è possibile ottenere un bricchetto biocombustibile compatto, adeguato al processo di gassificazione.
La necessità di un sistema di pretrattamento (ad esempio essiccazione, triturazione, vagliatura…) è strettamente legata alla tipologia della biomassa ed alle condizioni in cui essa è disponibile. RESET può fornire i sistemi accessori per trasformare la biomassa tal quale in biocombustibile utilizzabile con questa tecnologia, in un’unica soluzione integrata. Ciascuna biomassa, a seconda delle sue caratteristiche chimico-fisiche, offrirà prestazioni diverse.
Il consumo di biomassa è determinato in base alla seguente “regola del pollice”:
1,2 kg di biomassa secca = 1 kWh elettrico + 1,5 kWh termico + 80 g di biochar.
Di conseguenza, un impianto da 100 kWe richiederà 120 kg / ora di biomassa, ed in un anno ne consumerà circa 900 tonnellate a pieno regime. Questi dati si riferiscono ad una biomassa standard.
Energia elettrica trifase a 50 Hz e 380 V, pronta per collegamento alla rete elettrica.
Energia termica sotto forma di acqua calda a 80/85 °C con portate dai 3 ai 30 m3/h a seconda del modello.
Inoltre, a seconda della configurazione impiantistica, sono disponibili per eventuali utilizzi altre sorgenti termiche a bassa temperatura:
Sono possibili ulteriori configurazioni, ad esempio collegamento ad una batteria per storage di energia elettrica, o funzionamento in isola.
L’impianto, a seconda della tipologia, richiede dalle 2 alle 4 ore/giorno per normali attività di conduzione e manutenzione ordinaria, check visivo, eventuale caricamento manuale della biomassa in caso di assenza di sistemi automatici. Per il resto, l’impianto viene monitorato da pc / app, nonché dalla sala di controllo RESET. Non occorre un presidio costante in quanto l’impianto è completamente automatizzato e dotato di controllo remoto. Tuttavia, è importante la reperibilità di un tecnico, opportunamente formato da RESET dopo la fase di start up, affinché sia possibile un intervento tempestivo esclusivamente in caso di anomalie o necessità di operazioni manuali non effettuabili da remoto.
La manutenzione ordinaria può esser effettuata da un qualsiasi tecnico meccatronico adeguatamente formato, oppure attraverso un contratto di full maintenance offerto da RESET. Quella straordinaria deve esser effettuata da RESET secondo il piano di manutenzione fornito insieme all’impianto, a costi predeterminati ed inclusi nel business model elaborato dai nostri tecnici.
L’impianto è coperto da tutte le garanzie di legge sul funzionamento di parti e componenti, ed è progettato per esser operativo per il numero di ore indicate in fase di definizione dell’assetto impiantistico, tipicamente dalle 5.000 alle 7.200 ore/anno in virtù della complessità dell’installazione e della tipologia di biomassa impiegata, che può incidere nelle ore di manutenzione ordinaria e pulizia.
Per garantire un corretto funzionamento dell’impianto sono comunque fondamentali 2 aspetti che non dipendono dall’impianto: costante disponibilità di biomassa adeguata, e corretta conduzione dell’impianto ed esecuzione delle attività di manutenzione ordinaria e straordinaria.
Ci sono incentivi di natura fiscale a supporto dell’investimento sostenuto per acquistare impianto ed accessori, e dipendono da alcune caratteristiche specifiche della società che effettua l’investimento e dalla sua localizzazione. A ciò si aggiungono altri incentivi economici, come i Titoli di Efficienza Energetica (Certificati Bianchi), lo Scambio sul Posto, gli incentivi erogati sull’energia prodotta ed autoconsumata delle Comunità Energetiche Rinnovabili etc. Visita l’articolo dedicato alle agevolazioni fiscali per saperne di più.
Le emissioni degli impianti SyngaSmart rientrano al di sotto dei limiti di legge e sono costituite principalmente da vapor d’acqua, CO2 di origine non fossile, piccole quantità di monossido di carbonio (CO), ed ossidi di azoto tipici di qualsiasi motore a combustione, seppur con concentrazioni inferiori ad un equivalente generatore alimentato da combustibile fossile. In base al “Testo Unico Ambientale”, gli impianti SyngaSmart rientrano tra gli “impianti e attività le cui emissioni sono scarsamente rilevanti” (cfr. T.U.A. – Parte quinta – Titolo 1 – art 272 “Impianti ed attività in deroga” e Parte I dell’Allegato IV alla parte quinta – impianti ed attività di cui all’art 272, comma 1 – 1. Elenco degli impianti e delle attività – lettera bb).
Riguardo le emissioni di CO2, è molto importante sottolineare come l’uso di biomasse di filiera locale (ad esempio biomasse da residui agroforestali, scarti organici…) attraverso la tecnologia SyngaSmart non causa un incremento netto della CO2 atmosferica, a differenza di quanto accade con l’uso di gas naturale, petrolio o carbone. Infatti, la CO2 proveniente da biomasse già appartiene al ciclo atmosferico, e lì è destinata a tornare quando la biomassa si decompone. Il ciclo della CO2 va ad alimentare la fotosintesi necessaria alla crescita di nuova biomassa e quindi al rilascio di nuovo ossigeno. Nel caso di biomasse non legnose, il concetto è rafforzato ulteriormente dal fatto che l’evitato smaltimento delle stesse riduce sia le emissioni di gas effetto serra associate al trasporto in discarica, sia quelle causate dallo stazionamento e degradamento biologico delle stesse all’aria aperta.
È importante valorizzare la biomassa residuale prima che raggiunga la discarica, che venga abbandonata o peggio ancora bruciata in campo aperto, in quanto queste circostanze generano impatti ambientali negativi senza recuperare alcuna risorsa utile, come l’energia. Tutto ciò è sicuramente discutibile nel caso di grandi impianti di combustione di biomassa (sopra al MW di potenza, ovvero la classica “centrale a biomassa”), che necessitano di grandi quantità di combustibile normalmente prelevato non solo in prossimità dell’impianto, ma anche da luoghi distanti da quello di utilizzo, con un contributo ulteriore alle emissioni causato dal trasporto della biomassa. Totalmente diverso è il caso di impianti piccoli, come quelli costruiti da RESET, pensati per una produzione decentralizzata utilizzando una quantità molto inferiore di biomassa.
Oltre all’energia e al biochar, l’esercizio e manutenzione dell’impianto comporta naturalmente l’utilizzo di materiali di consumo e parti di ricambio che devono essere correttamente smaltiti (ad esempio l’olio motore esausto, i fluidi di lavaggio dei componenti su cui si effettua la pulizia, le cartucce dei filtri dell’olio del motore, le guarnizioni eventualmente sostituite durante le attività di manutenzione e se necessario la cartuccia del filtro dell’aria in ingresso al reattore e al motore) insieme a piccole quantità di acqua in uscita dallo scrubber ed eventuali condensati e TAR (ampia classe di composti condensabili, prevalentemente idrocarburici, che si sviluppano in conseguenza a processi pirolitici ad elevata temperatura) che possono formarsi a causa di un’eccessiva umidità nella biomassa o nell’agente gassificante (aria).
Dai 50 ai 150 mq (incluso lo spazio consigliato per esercizio e manutenzione), a seconda della tipologia dell’impianto installato e della presenza di accessori. Per gli impianti della linea PowerSkid+ è suggerita l’installazione all’interno di un locale tecnico predisposto per ospitare generatori di energia elettrica e termica, mentre gli impianti CHP possono esser installati anche all’esterno.
Un’installazione standard prevede:
L’autoconsumo elettrico medio è pari a circa il 10% della potenza dell’impianto, ed è strettamente legato alla tipologia dello stesso, ovvero all’insieme di componenti elettromeccaniche installate e necessarie al funzionamento automatico (sensori, valvole, sonde, motoriduttori, coclee, pompe, inverter…). Queste componenti hanno cicli di funzionamento variabili, pertanto il consumo di energia è variabile durante la marcia. L’impianto può prelevare l’energia sia da una fonte esterna, che dalla sua stessa produzione, a seconda di ciò che risulta esser più conveniente.
Utenti che hanno biomassa propria ed intendono valorizzarla (es. industria del legno), contesti energivori (es. industrie, comunità energetiche, grandi condomini…), operatori che generano sottoprodotti e scarti con costi di smaltimento, utenti che desiderano ridurre la propria carbon footprint.
I vantaggi sono rappresentati da una miglior valorizzazione economica di uno scarto, o ancor meglio da una riduzione / eliminazione di un costo di smaltimento, anche in assenza di consumo di energia.
Per gli energivori, il vantaggio economico è rappresentato da un ridotto prelievo di energia dalla rete o da altre forme di generazione, nonché da una riduzione di consumo di gas naturale, gasolio o GPL per la produzione di energia termica, ed in generale dall’efficientamento energetico intrinseco nella cogenerazione.
RESET mette a disposizione gratuitamente un configuratore di impianto sul proprio sito www.reset-energy.com che restituisce il risultato economico ottenibile in base ai dati inseriti dall’utente e all’impianto proposto. Inoltre, inviando la successiva richiesta di contatto, l’ufficio tecnico commerciale può fornire, in base alla tipologia e idoneità della richiesta, uno use case preliminare da cui è possibile dedurre la profittabilità dell’investimento.
Per un’elaborazione più accurata è possibile richiedere la redazione di uno Studio di Fattibilità comprensivo di una serie di documenti di progetto, dettagliati sia dal punto di vista tecnico che finanziario, che darà evidenza circa l’opportunità di business per il cliente. RESET inoltre mette a disposizione il proprio know-how per accedere ad eventuali agevolazioni economiche e formule di finanziamento. Lo Studio di Fattibilità prevede:
Il costo sostenuto dal cliente per lo Studio di Fattibilità verrà successivamente decurtato dal prezzo di acquisto dell’impianto.
Può andare da 10 a 150 EUR/MWh a seconda delle specifiche caratteristiche dell’installazione, della tipologia di biomassa ed eventuale costo di smaltimento, all’impiego dell’energia termica e del biochar. È evidente che più si sfrutta l’impianto nella sua funzionalità complessiva, più basso sarà il costo di generazione di energia elettrica, e quindi maggiori i ricavi associati al suo utilizzo. Per determinare con esattezza il costo dell’energia elettrica [LCOE] prodotta con tecnologia SyngaSmart, è necessario dunque analizzare tutti gli aspetti sopra citati, tenendo a mente che, nella fascia degli impianti di piccola taglia (< 200 kW), è assolutamente fuorviante paragonare un cogeneratore a biomassa con altre tecnologie da fonti rinnovabili, in quanto svolgono fondamentalmente funzioni diverse.
Si è possibile, sebbene l’impianto sia progettato per lavorare in continuo. Il tempo medio di avviamento a freddo è di circa 30 minuti, e può esser effettuato anche da remoto attraverso il software / app ReMotica in dotazione all’impianto, che permette ovviamente anche il monitoraggio e la gestione dell’impianto. L’impianto non necessita di fonti fossili per l’avviamento, si avvia normalmente con la biomassa disponibile.
È la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, gli sfalci e le potature provenienti dal verde pubblico e privato, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani.
Il biochar è il residuo carbonioso che si ottiene sottoponendo la biomassa vegetale ad un trattamento termochimico come la gassificazione o la pirolisi. A seconda della tipologia di processo, delle temperature di esercizio, del tempo di residenza ed ovviamente della tipologia di biomassa impiegata, il biochar assume determinate caratteristiche chimico-fisiche, che ne determinano le proprietà, tra cui la più nota è quella di ammendante agricolo. Infatti, a seguito di istanza promossa da ICHAR, con Decreto Ministeriale 22/06/2015 (GU 186 del 12/08/2015) il biochar è stato inserito nella normativa sui fertilizzanti (D. Lgs. 75/2010 e relativi aggiornamenti – Allegato 2 – Ammendanti).
Attualmente, è classificabile come biochar solo quello prodotto da biomasse di origine vegetale provenienti dall’agricoltura e dalla silvicoltura, oltre che da sanse di oliva, vinacce, cruscami, noccioli e gusci di frutta, ed ovviamente cascami non trattati della lavorazione del legno come il cippato. Tuttavia, a partire dal 16 Luglio 2022, troverà applicazione il nuovo Regolamento Europeo sui Fertilizzanti (Regolamento UE 2019/1009 del Parlamento Europeo e del Consiglio del 5 giugno 2019) attraverso cui verrà ampliata la lista di biomasse da cui sarà possibile produrre biochar.
Scopri di più sul biochar qui
È un processo termochimico in cui una materia organica solida viene trasformata in gas combustibile di sintesi. Ciò è possibile utilizzando temperature elevate (anche oltre 1000 °C) e limitando l’apporto di ossigeno, affinché non si verifichi la combustione completa del materiale introdotto, ed il gas risultante mantenga un determinato contenuto energetico.
È la produzione simultanea di energia meccanica, a sua volta trasformabile in energia elettrica, ed energia termica (ad esempio acqua calda).
