Energia da Biomasse

energia da biomasse

L’energia da biomassa è l’energia che deriva dalla materia organica e quindi da piante e animali. La biomassa in forma di piante, alberi, erba, foglie, letame e rifiuti animali può essere una grande fonte principalmente per la produzione di combustibili alternativi che possono essere utilizzati per sostituire i combustibili fossili.

Le piante fanno uso di un processo naturale chiamato fotosintesi clorofilliana che permette loro di convertire l’energia proveniente dal sole in energia chimica. Questa energia è trasferita direttamente agli animali erbivori quando si cibano delle piante. Quando le piante e i rifiuti animali vengono bruciati, l’energia accumulata e l’anidride carbonica immagazzinate al loro interno vengono rilasciate in atmosfera, o possono essere incanalate in speciali macchinari in grado di produrre energia elettrica. Questo è il motivo per cui l’energia da biomassa si dice che sia rinnovabile.

L’energia da biomassa è, forse, una delle tipologie più controverse di energia alternativa che vengono utilizzate oggi. In questo articolo, verranno illustrati il funzionamento di una centrale che utilizza la biomassa per la produzione di energia elettrica ed inoltre i principali pro e contro di questa forma di energia rinnovabile.

Come funziona una centrale che utilizza le biomasse?

funzionamento centrale biomasse

Prima di tutto, il combustibile principale dell’installazione, residui forestali, agricoli o piante derivanti da apposite coltivazioni, vengono trasportati e stoccati nella centrale. Qui possono essere fatti passare attraverso delle apposite macchine per ridurre le loro dimensioni, qualora sia necessario, facendoli diventare cumuli di materia noti come cippato.

Successivamente, la biomassa passa ad un edificio che ha la funzione di preparare il combustibile, dove esso viene raccolto e diviso in base alle dimensioni, per poi essere trasportata al deposito corrispondente. Dopo, i vari cumuli vengono trasportati nel forno per la combustione, e il calore sprigionato permette l’evaporazione dell’acqua del circuito termodinamico, dove diventa vapore e attraversa le tubazioni della caldaia.

Generalmente il forno che brucia la parte grossolana del combustibile è di tipo a griglia, che è anche il tipo di tecnologia utilizzato nelle stufe a pellet. La parte più piccola del combustibile, si miscela con del combustibile d’appoggio (derivato dal petrolio) insufflato direttamente dal suo deposito, per poi essere bruciato nel modo più efficiente possibile.

L’acqua che circola all’interno della caldaia, arriva dal serbatoio di deposito; quest’acqua, prima di entrare nel circuito termico, passa generalmente attraverso un economizzatore, dove si preriscalda con il calore residuo dei gas di combustione uscenti dalla caldaia. Questi fumi di scarico vengono sottoposti ad un processo di riciclo attraverso il forno, al fine di ridurre la concentrazione di gas incombusti e, così, sfruttare al massimo il potere calorifico e ridurre le emissioni in atmosfera. Quindi, i gas di combustione sono depurati dalle particelle in sospensione che trasportano, passando attraverso un filtro apposito, prima di essere emessi in atmosfera passando per il camino della struttura. Le particelle trattenute, unite alle ceneri della combustione, sono trasportate al pozzo contenente le varie scorie di lavorazione , da dove verranno trasportate ad una discarica.

Come anche nelle centrali termiche convenzionali, il vapore generato nella caldaia si espande in una turbina a vapore, che può essere ad alta, media o bassa pressione, che muove un generatore elettrico , che a sua volta genera energia elettrica. All’elettricità prodotta viene alzato il suo valore di tensione, ed infine viene immessa nel sistema attraverso la rete elettrica più vicina. Per chiudere il ciclo principale dell’acqua di centrale, il vapor acqueo proveniente dalla turbina, è trasformato in liquido nel condensatore, e da qui è inviato nuovamente al serbatoio di deposito.

I vantaggi dell’energia derivata da biomasse

Energia da Biomasse

I vantaggi dell’energia derivante da biomasse possono essere riassunti in 5 punti:

  1. Naturalmente l’energia da biomassa è una risorsa rinnovabile. Come già detto per biomassa si possono intendere i residui di lavorazione del legno, i pellet in legno trattati o i rifiuti organici urbani. Come regola generale, gli impianti di energia a biomassa utilizzano il legno residuo che proviene da imprese di falegnameria o da segherie esistenti.
  2. Riduce la dipendenza dai combustibili fossili. Utilizzando materiali naturali per fornire energia, c’è meno interesse per la potenza elettrica creata da attività non rinnovabili, come per esempio sono carbone, gas e soprattutto petrolio. Il vero scopo che si vuole raggiungere utilizzando energie rinnovabili è quello di implementare la dipendenza energetica da fonti che non danneggiano l’ecosistema in cui viviamo.
  3. E’ una risorsa carbon neutral: non produce, cioè, anidride carbonica in eccesso durante la sua trasformazione. La distinzione tra l’utilizzo di biomassa piuttosto che carbone o petrolio, è che l’anidride carbonica che viene scaricata in atmosfera è già parte dell’ecosistema perché faceva parte della pianta. Nel momento in cui vengono utilizzati gas e petrolio, la CO2 viene espulsa a partire dalla prima fase di estrazione del combustibile, quando è rimasta immagazzinata per molto tempo sotto terra.
  4. E’ ampiamente disponibile: i rifiuti organici sotto forma di foglie morte, erba e alberi, ma anche carcasse di animali e i loro escrementi sono disponibili in abbondanza e possono essere utilizzati per la produzione di energia. Questo è un bel modo di utilizzare gli scarti, perché se non venissero inviati agli impianti di produzione di energia elettrica, andrebbero ad aumentare la quantità dei rifiuti in discarica. Aiuta quindi a ridurre gli sprechi e la gestione dei rifiuti. Continuamente creiamo enormi quantità di rifiuti solidi, che possono essere classificati come rifiuti biodegradabili, rifiuti riciclabili, ma anche rifiuti tossici pericolosi. Fino a quando la materia organica derivante da piante e animali esisterà, non saremo mai a corto di energia da biomassa. Ecco perché dobbiamo fare la differenziata per l’umido!
  5. Può essere utilizzata in molte altre forme: la biomassa può essere utilizzata per creare prodotti diversi provenienti da diverse forme di materia organica. Può essere usata per produrre gas metano, biodiesel e altri biocarburanti. Può anche essere utilizzata direttamente sotto forma di calore o come detto, elettricità.

Più nel dettaglio, la produzione di combustibili alternativi per le autovetture, avviene tramite un processo chiamato digestione anaerobica. E’ un processo biologico per mezzo del quale, in assenza di ossigeno, la sostanza organica viene trasformata in biogas, costituito principalmente da metano e anidride carbonica. Il biogas, prima del suo utilizzo, deve essere depurato. In genere si pratica la desolforazione, per evitare danni da corrosione ai motori e alle attrezzature in generale, la deumidificazione e, in taluni casi, si rimuove anche la CO2 per aumentare il potere calorifico del biogas.

Ma ci sono anche svantaggi

energia da biomasse svantaggi

Gli svantaggi dell’energia derivata da biomasse però, sono altrettanto importanti:

  1. Non è completamente pulita quando viene bruciata: il più grande fattore di contrasto della biomassa come energia pulita è l’inquinamento che viene creato dalla combustione del legno e degli altri materiali naturali. A volte, l’inquinamento prodotto è assimilabile a quello che deriva dalla combustione del carbone e di altri tipi di fonti fossili. Ci sono un certo numero di diversi composti dannosi per l’ambiente che provengono dalla combustione delle biomasse. Anche se l’energia da biomassa è considerata rinnovabile, è difficile sostenere che sia un’energia completamente pulita.
  2. Nel caso non si utilizzino materiali di scarto, il processo di coltivazione di apposite piante per la produzione di cippato può portare alla deforestazione. Il legno è una delle principali fonti di energia da biomassa. Per produrre una notevole quantità di energia, servono grandi quantità di legno e altri prodotti di scarto che devono essere bruciati. La sempre più grande necessità di realizzare impianti di potenza nominale ad alta efficienza potrebbe portare a una crescente distruzione di interi ecosistemi.
  3. Non ha rendimenti molto elevati. Un prodotto come il biodiesel o l’etanolo che è prodotto dalla biomassa è relativamente inefficiente rispetto alla benzina. Devono quindi, in alcuni casi, essere miscelati con la benzina in modo che possano essere utilizzati nei motori a combustione. Oltre a questo, l’uso prolungato dell’etanolo può essere dannoso per i motori delle autovetture.
  4. Richiede molto spazio: come accennato in precedenza, per grandi quantità di energia servono una grande quantità di piante. Molte volte, gli impianti di energia a biomassa si trovano in aree urbane, il che significa che causano più traffico e di conseguenza più inquinamento in quelle zone, rischiando di diventare più un problema che un aiuto reale.
  5. L’ultimo problema che spesso si presenta è il costo del processo. La produzione di impianti a biomasse è incredibilmente costosa e, in alcuni casi, i costi non sono equiparabili ai benefici. Le spese di trasporto e di raccolta delle risorse sono alti. Quando si confronta il processo di produzione di elettricità da biomassa con quello derivante dai combustibili fossili, si scopre che il costo dei primi è in realtà molto più alto.

Pesando su di una bilancia immaginaria, i vantaggi e gli svantaggi dell’energia proveniente dalle biomasse, ritengo che si otterrebbe una situazione di equilibrio. La migliore pubblicità che posso fare a questo tipo di fonte rinnovabile riguarda però l’aspetto economico: è infatti innegabile che per ogni impianto che sfrutta le biomasse per produrre energia elettrica o bio-carburanti si ottiene un miglioramento dell’economia delle aziende zootecniche e/o agricole.

Questo vantaggio risulta direttamente dal fatto che al posto di dover pagare una tassa sui rifiuti prodotti, l’azienda può produrre l’elettricità che le serve per mandare avanti i propri macchinari ed inoltre alimentare i propri mezzi di trasporto con combustibili a più basso impatto ambientale rispetto a benzina e diesel.

Ed ecco gli ultimi articoli del blog relativi all’energia da biomasse!

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