CHE COS’È LA GASSIFICAZIONE?

La gassificazione è un processo termochimico che avviene a temperature elevate (intorno ai 1000 °C) ed in carenza di ossigeno, attraverso il quale è possibile trasformare un combustibile solido in un gas combustibile di sintesi (syngas o bio-syngas nel caso delle biomasse). Il syngas prodotto utilizzando aria come agente ossidante è costituito da una miscela di idrogeno, metano, monossido di carbonio ad altri gas inerti quali anidride carbonica e azoto: questo gas, non avendo subito alcuna combustione, mantiene le proprietà energetiche del combustibile solido da cui ha avuto origine.

L’obiettivo di un sistema di gassificazione è quello di controllare e gestire quell’insieme di eventi termochimici che normalmente sono quasi simultanei nel processo di combustione: essiccazione, pirolisi, combustione, cracking e riduzione. Questi processi sono naturalmente presenti nella fiamma di un fiammifero, anche se l’occhio umano non riesce a distinguerli. La gassificazione ci permette esattamente di isolare questi processi e interromperli prima della fiamma, affinché la combustione possa avvenire in un secondo momento.

Il processo di gassificazione fu originariamente sviluppato nell’Ottocento per produrre gas di città per l’illuminazione pubblica e per cucinare. Il gas naturale e l’elettricità rimpiazzarono successivamente il gas di città per queste applicazioni, ma il processo di gassificazione è stato utilizzato ampiamente, anche per la produzione di prodotti chimici sintetici e di combustibili, fin dagli anni Venti del Novecento. I generatori a gas di legna furono utilizzati per fornire energia ai veicoli a motore in Europa durante lo scarseggiare dei combustibili nel periodo della Seconda guerra mondiale: infatti, con 3 kg di legna di faggio era possibile ottenere l’equivalente di 1 litro di benzina. Con lo sviluppo dell’industria petrolifera e la diffusione del metano e delle reti di distribuzione dello stesso, i sistemi di gassificazione hanno perduto importanza, pur rimanendo una tecnologia abbastanza diffusa su impianti industriali alimentati a carbone o rifiuti.

ENERGIA RINNOVABILE E GASSIFICAZIONE: I VANTAGGI

Un processo di gassificazione che utilizza biomassa come combustibile produce bio-syngas e quindi energia rinnovabile. Questa energia viene definita ‘green’ in quanto permette di evitare l’aumento di CO2 causato dall’utilizzo delle fonti fossili (carbone, petrolio e gas). Le bioenergie rappresentano già oggi una delle maggiori fonti di energia termica nei tradizionali usi di legna da ardere e, più recentemente, pellet.

Grazie alla tecnologia SyngaSmart sviluppata da RESET, è possibile produrre non solo energia termica ma anche energia elettrica, attraverso un unico processo e sfruttando l’energia contenuta nelle biomasse. In particolare, gli impianti SyngaSmart sono estremamente sicuri in quanto non vi è uno stoccaggio del syngas a bordo macchina: il combustibile viene generato ed immediatamente utilizzato, evitando così rischi di incendio, esplosioni o fughe.

Con l’utilizzo di impianti di gassificazione a biomassa si riduce la dipendenza dai combustibili fossili e non si immette in atmosfera nuova anidride carbonica. Inoltre, la tecnologia SyngaSmart permette di fissare nel biochar una parte dell’anidride carbonica originariamente assorbita dalla biomassa (pozzo di carbonio), sottraendola così al ciclo naturale della CO2 e contribuendo a bilanciare l’emissione di gas ad effetto serra conseguenza della combustione di fonti fossili. SyngaSmart è una tecnologia carbon-negative.

FUNZIONAMENTO DI IMPIANTI DI GASSIFICAZIONE E COGENERAZIONE A BIOMASSA

Le biomasse sono presenti sotto varie forme: una di queste è il cippato, un biocombustibile solido rappresentato da scaglie (chips) di legno prodotte attraverso appositi macchinari (cippatore) a partire da scarti della lavorazione del legno, dalle potature e dai residui della manutenzione boschiva. Trattandosi di materia prima spesso sottoutilizzata, e non di rado smaltita come rifiuto, la sua disponibilità è abbondante e si può considerare una fonte rinnovabile in quanto prodotta continuamente dal naturale accrescimento della superficie boschiva. Di conseguenza, l’energia generata attraverso questa fonte è anch’essa rinnovabile.

Il cippato può esser utilizzato in specifici impianti di gassificazione dove viene trasformato in bio-syngas, che può sostituire gas fossili quali metano o GPL per la produzione di energia.

Quando produciamo energia elettrica attraverso un motore a combustione interna accoppiato ad un alternatore, abbiamo una contestuale produzione di energia elettrica ed energia termica che normalmente non viene recuperata: è il caso delle automobili, in cui solo una piccola parte dell’energia contenuta originariamente nel carburante, viene trasformata in energia meccanica che permette il movimento dell’auto. Negli impianti SyngaSmart l’energia termica viene recuperata sia dal motore che dai fumi di scarico e resa disponibile sotto forma di acqua calda.