di  -  lunedì 24 maggio 2010

La rubrica Energia e Futuro quest’oggi ci porta ad affrontare un tema di cui capita di sentirne parlare come una valida alternativa energetica in diversi campi di applicazione rispetto a soluzioni “tradizionali” (basate su combustibili fossili), ovvero le Biomasse.

Ma le biomasse cosa sono, come vengono utilizzate e quali potenzialità possiedono?… a tutti questi quesiti verrà data una risposta nel seguito del post.

COSA SONO LE BIOMASSE

Le biomasse sono materiali organici di natura biologica prodotte a partire da fonti animali o vegetali non fossilizzati, il cui impiego nel campo energetico consiste in un loro utilizzo sotto forma di combustibile, in sostituzione (od integrazione) di combustibili di natura fossile quali idrocarburi, carbone e gas naturale.

La validità delle biomasse come combustibile risiede nel loro contenuto di carbonio ed idrogeno, analogamente ai combustibili fossili, sempre riconducibili ad un composto di tipo Carbonio-Idrogeno più altre molecole secondarie.

Per quanto riguarda le biomasse provenienti dalle fonti vegetali si tratta di prodotti ad emissione di CO2 globalmente nulla in quanto l’anidride carbonica emessa è la stessa che la pianta aveva assorbito per crescere.

Dalla fermentazione di alcune piante invece, quali la canna da zucchero od altre, è possibile ricavare biocombustibili, in particolare è possibile ricavare combustibili alto ottanici (alcoli) per impieghi in motori “a benzina” e combustibili simili al gasolio per i motori diesel (biodisel), oltre ovviamente a tutte la applicazioni dove i combustibili di origine fossile vengono impiegati.

CARATTERISTICHE ENERGETICHE

In termini di caratteristiche energetiche si ha una grande varietà di Poteri Calorifici, soprattutto per quanto riguarda l’impiego di biomasse vegetali utilizzate “tal quali” (previa triturazione ed eventuale essicazione) in quanto il potere calorifico dipenderà dal tipo di legno impiegato e dall’umidità residua in esso.

A titolo di esempio si può considerare il potere calorifico dei pellets commerciali che si attesta intorno ai 16 MJ/kg, mentre per il gasolio lo stesso parametro è di 42MJ/kg.

Questo significa che per raggiungere la stessa potenza termica è necessario un consumo di pellets superiore di un fattore circa 2.5 volte rispetto al gasolio.

Per quanto riguarda l’etanolo il potere calorifico è di circa il 40% inferiore a quello di una benzina, ma presenta un numero di ottano più elevato rispetto a quest’ultima e pertanto in un impiego motoristico da una parte si incrementano i consumi per via della necessità di una miscela aria – combustibile più ricca di etanolo rispetto all’analogo benzina, mentre dall’altra si rende possibile l’impiego di rapporti di compressione più elevati con benefici sulle prestazioni stesse del motore.

Una comparazione tra diesel e biodisel invece presenta valori del potere calorifico abbastanza simili, anche se le caratteristiche dei due combustibili richiedono una certa attenzione ed ottimizzazione per potere venire sfruttati al meglio.

VANTAGGI E PROBLEMATICHE DELLE BIOMASSE

Le biomasse hanno conosciuto un grande sviluppo per una concomitanza di vari fattori, primo di tutti la scarsità di combustibili fossili ed il conseguente (seppur influenzato dalle speculazioni) incremento di prezzo del petrolio, secondariamente da una maggiore consapevolezza (seppure influenzata troppo spesso da falsi ambientalismi e “profeti verdi”) verso le tematiche ambientali.

L’uso degli scarti di falegnameria e della pulizia del sottobosco (per quanto riguarda la biomassa derivata dal legno), oltre che l’impiego dell’eccesso di produzione di piantagioni quali la canna da zucchero per esempio (per quanto riguarda i biocombustibili)  ha fornito in origine il materiale per la produzione della materia prima, ma la crescente domanda spinge sempre di più il sistema economico a produrre appositamente la biomassa attraverso la creazione di zone destinate alla produzione della stessa.

Tale processo ha reso evidente, soprattutto per quanto riguarda le piantagioni destinate ai biocombustibili, la criticità di tale risorsa in quanto per inseguire il business dei biocombustibili si è provveduto a sottrarre terra per i normali usi agricoli a scopo alimentare, con conseguente incremento dei prezzi delle risorse primarie quale il grano ed i cereali in genere, rendendo ancora più precaria la sostenibilità dei paesi sottosviluppati che convertivano i loro territori a tale uso.

Di biocombustibili, soprattutto in relazione al loro impiego nella trazione stradale se ne riparlerà in successivi post, mentre anche per quest’oggi con la rubrica Energia e Futuro è tutto… l’invito è per lunedì prossimo.

La rubrica Energia e Futuro quest’oggi ci porta ad affrontare un tema di cui capita di sentirne parlare come una valida alternativa energetica in diversi campi di applicazione rispetto a soluzioni “tradizionali” (basate su combustibili fossili), ovvero le Biomasse.

Ma le biomasse cosa sono, come vengono utilizzate e quali potenzialità possiedono?… a tutti questi quesiti verrà data una risposta nel seguito del post.

COSA SONO LE BIOMASSE

Le biomasse sono materiali organici di natura biologica prodotte a partire da fonti animali o vegetali non fossilizzati, il cui impiego nel campo energetico consiste in un loro utilizzo sotto forma di combustibile, in sostituzione (od integrazione) di combustibili di natura fossile quali idrocarburi, carbone e gas naturale.

La validità delle biomasse come combustibile risiede nel loro contenuto di carbonio ed idrogeno, analogamente ai combustibili fossili, sempre riconducibili ad un composto di tipo Carbonio-Idrogeno più altre molecole secondarie.

Per quanto riguarda le biomasse provenienti dalle fonti vegetali si tratta di prodotti ad emissione di CO2 globalmente nulla in quanto l’anidride carbonica emessa è la stessa che la pianta aveva assorbito per crescere.

Dalla fermentazione invece di alcune piante, quali la canna da zucchero od altre è possibile ricavare biocombustibili, in particolare è possibile ricavare combustibili alto ottanici (alcoli) per impieghi in motori “a benzina” e combustibili simili al gasolio per i motori diesel (biodisel), oltre ovviamente a tutte la applicazioni dove i combustibili di origine fossile vengono impiegati.

CARATTERISTICHE ENERGETICHE

In termini di caratteristiche energetiche si ha una grande varietà di Poteri Calorifici, soprattutto per quanto riguarda l’impiego di biomasse vegetali utilizzate “tal quali” (previa triturazione ed eventuale essicazione) in quanto il potere calorifico dipenderà dal tipo di legno impiegato e dall’umidità residua in esso.

A titolo di esempio si può considerare il potere calorifico dei pellets commerciali che si attesta intorno ai 16 MJ/kg, mentre per il gasolio lo stesso parametro è di 42MJ/kg.

Questo significa che per raggiungere la stessa potenza termica è necessario un consumo di pellets superiore di un fattore circa 2.5 volte rispetto al gasolio.

Per quanto riguarda l’etanolo il potere calorifico è di circa il 40% inferiore a quello di una benzina, ma presenta un numero di ottano più elevato rispetto a quest’ultima e pertanto in un impiego motoristico da una parte si incrementano i consumi per via della necessità di una miscela aria – combustibile più ricca di etanolo rispetto all’analogo benzina, mentre dall’altra si rende possibile l’impiego di rapporti di compressione più elevati con benefici sulle prestazioni stesse del motore.

Una comparazione tra diesel e biodisel invece presenta valori del potere calorifico abbastanza simili, anche se le caratteristiche dei due combustibili richiedono una certa attenzione ed ottimizzazione per potere venire sfruttati al meglio.

8 Commenti »

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  • # 1
    andreaX
     scrive: 

    In questo articolo non viene nemmeno citato il motivo fondamentale che limita la diffusione dei biocarburanti e che li rende poco vantaggiosi: L’EROEI.
    Questa sigla indica il rapporto tra l’energia prodotta dai biocarburanti e quella necessaria a produrli. I biocarburanti hanno un EROEI basso, di poco maggiore di uno, ovvero producono una quantità di energia di poco superiore a quella necessaria per produrli. Una pianta ha bisogno di concime, di acqua, ecc., poi deve essere raccolta, lavorata, trasportata ecc., tutto questo ha un costo, economico, ma in ultima analisi energetico. Quando si fanno i conti su queste cose bisogna tenere bene conto di tutto, altrimenti è facile cadere in conclusioni errate.

  • # 2
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ andreaX

    Si tratta solo di una panoramica su questa risorsa, tra l’altro di tipo estremamente eterogeneo… sui biocombustibili come già detto nel post scriverò qualcosa di più dettagliato anche in funzione del loro reale comportamento in sostituzione di quelli fossili nei motori a combustione interna…
    Per quanto riguarda il costo energetico hai ragione, ma non dimenticare che il vero grande limite è che la quantità di energia che consumiamo è enorme e la realizzazione di coltivazioni ad hoc per cercare di soddisfare una quota “decente” della domanda porterebbe (ma in realtà è già avvenuto… ed è stata anche riportato dai vari media con molto allarmismo) ad una sostituzione della “destinazione d’uso” di molti terreni con un conseguente incremento dei costi delle produzioni a fini alimentari…

  • # 3
    Notturnia
     scrive: 

    @AndreaX..

    è un po’ limitativa la tua analisi.. ci sono dei biocarburanti come alcuni biogas che vengono creati da prodotti di scarto per fermentazione naturale ch non hanno praticamente costi..
    Esistono delle centrali che funzionano sfruttando questi biogas che altrimenti andrebbero persi con la macerazione nelle discariche o nel compostaggio…
    Ci sono centrali che vanno a cippaglia.. e quando la cippaglia è il prodotto di scarto della stessa ditta che ha il bruciatore non è un costo ma un beneficio aggiuntivo..

    è un po’ limitativo dire quello che sostieni..

    e parlo io che non appoggio praticamente mai dai miei clienti queste scelte ma non per il rendimento economico che esiste ma per le altre problematiche che questi sistemi possono sollevare.

    cmq.. è molto ampio l’argomento.. vedi gli oli combustibili da palma o colza o alghe.. etc..

  • # 4
    Cipo
     scrive: 

    Notturnia, non ho trovato cosa sia la cippaglia, forse è un termine “locale”?

  • # 5
    Simone (Autore del post)
     scrive: 

    @ Cipo

    Con cippaglia si intende gergalmente il cippato, ovvero legno spezzettato

  • # 6
    cicastol
     scrive: 

    Peccato pero’ che i cereali continuano a scendere come prezzo e ormai anche qui da noi si coltiva in perdita anche tenendo conto degli aiuti comunitari (PAC)……..
    Problema etico??
    Tutto inventato per prendere all’estero navi di olio di palma a basso prezzo evitando di comprare olio di colza nel mercato comunitario….

  • # 7
    jk_biker
     scrive: 

    Notturnia, daccordo sui prodotti di scarto, ma il problema è un’altro:
    se da domani mattina la si smettesse con il petrolio e tutti utilizzassimo le biomasse, secondo te ci starebbe un’equilibrio energetico?
    Ovvero,questi prodotti sono o non sono una potenziale fonte di energia per tutti ?
    E in ogni caso non basterebbe certamente la superficie di tutti i terreni coltivabili del pianeta a soddisfare l’attuale richiesta mondiale.

  • # 8
    G.
     scrive: 

    jk_biker@

    che discorso limitativo O.o
    sono tecnologie in espansione e alla ricerca di rendimenti sempre maggiori… e questo riguarda tutti i tipi di energie rinnovabili…

    Speriamo che fra qualche decina di anni riusciremo finalmente a staccarci da sto petrolio :/

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