In questa guida ci occupiamo di energia da biomasse, una forma di energia rinnovabile che desta grande interesse. Come tutte le fonti di energia anche qui ci sono dei vantaggi e degli svantaggi, compresi dei risovolti negativi per l’ambiente. Come sempre necessaria un’analisi approfondita e una valutazione dei costi/benefici.
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Cos’è la biomassa: definizione e spiegazione
Che cos’è una biomassa e che cosa significa energia da biomasse? La definizione enciclopedica di biomassa é: “la massa della sostanza vivente (espressa come peso secco per unità di volume o superficie) prodotta in un determinato periodo di tempo da una popolazione o da una biocenosi, o in un particolare ambiente biologico”.
Bucce di arance, letame, legno, rifiuti organici, scarti di segheria celano a presenza di energia che può essere sfruttata. Si tratta di un’energia rinnovabile, in contrapposizione alle fonti di energia non rinnovabile, come l’energia da fonti fossili.
La biomassa diventa una risorsa energetica solo dopo aver assolto funzioni primarie come alimento, foraggio o materiale da costruzione. Convertirla in energia significa quindi valorizzare in modo efficiente gli scarti organici e le materie prime disponibili a livello locale. Si tratta dunque di un biocombustibile eccellente, con notevoli vantaggi in termini di gestione dei rifiuti, sostenibilità e tutela dell’ambiente.
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L’intera gamma di biomassa nel dettaglio
Esistono diverse tipologie di biomasse e in particolare: biomassa secca e legnosa e biomassa umida e poco legnosa. Rientrano nella prima categoria il legname proveniente da boschi e coltivazioni, gli scarti lignei e i rifiuti organici solidi prodotti da industrie, attività artigianali e nuclei domestici. Alla seconda categoria appartengono invece i concimi agricoli, come liquami e letame, i residui delle coltivazioni e i rifiuti biogeni generati dall’industria alimentare, dalla ristorazione e dalle famiglie.
In base alla loro origine distintiva si riconoscono:
- Biomasse vegetali: sono le più utilizzate e provengono dagli scarti delle attività agricole, forestali o di giardinaggio. Rientrano in questa categoria anche le piante coltivate appositamente per essere utilizzate come biocombustibili. Alcuni esempi di biomasse vegetali includono:
- Vinacce;
- Residui della produzione dell’olio;
- Gusci;
- Torsoli;
- Noccioli;
- Bucce.
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Biomasse animali: provengono dagli allevamenti e rappresentano una fonte energetica significativa. Il materiale più diffuso è il letame, ricco di gas, nutrienti ed energia chimica derivata dall’alimentazione degli animali. Anche le carcasse, opportunamente trattate e avviate alla combustione, possono essere utilizzate per la produzione di energia.
- Biomasse microbiche: provengono dal terreno e includono elementi come zolfo, azoto, batteri, funghi e microbi. Il suolo rappresenta una ricca fonte di biomasse potenziali, poiché gli elementi che si formano dalla decomposizione di organismi vegetali e animali risultano particolarmente ricchi di minerali.
In che modo si produce energia dalle biomasse?
Le biomasse possono essere convertite in energia attraverso diverse tecnologie, scelte in base alla loro natura e alla tipologia di energia che si intende produrre. Ci sono quelle lignocellulosiche e secche, come quelle legnose, vengono generalmente trattate con processi termici o termochimici, tra cui combustione e gassificazione. Le biomasse più umide e con scarsa componente legnosa, invece, sono più adatte ai processi di conversione biochimica, come la fermentazione.
Il funzionamento delle centrali a biomasse
Come funzionano le centrali a biomasse a combustione? Prima del processo di combustione, le biomasse vengono trasportate e stoccate nella centrale. Talvolta, possono essere sottoposte a una fase di triturazione per ridurre le dimensioni e ottenere ciò che viene chiamato cippato.
Successivamente, la biomassa viene preparata in un edificio apposito, dove viene selezionata e separata in base alle dimensioni. Successivamente, il combustibile viene trasferito al deposito di destinazione..
I cumuli di biomassa vengono quindi trasferiti nel forno per la combustione. Durante questo processo, il calore prodotto permette di evaporare l’acqua nel circuito termodinamico, trasformandola in vapore che scorre attraverso le tubazioni della caldaia.
Di solito, il forno utilizzato per bruciare la parte più grossolana del combustibile è di tipo a griglia, simile alla tecnologia utilizzata nelle stufe a pellet. La parte più fine del combustibile è amalgamata con un combustibile di supporto derivato dal petrolio e bruciata in modo efficiente.
Depurazione gas di combustione e trasformazione in energia
L’acqua circolante all’interno della caldaia proviene dal serbatoio di deposito. Prima di entrare nel circuito termico, l’acqua passa attraverso un economizzatore, dove è preriscaldata utilizzando il calore residuo dei gas di combustione provenienti dalla caldaia. Questi gas di scarico sono riciclati attraverso il forno per ridurre la presenza di gas incombusti e massimizzare il potere calorifico, riducendo così le emissioni nell’atmosfera.
I gas derivati dalla combustione sono successivamente puliti dalle particelle sospese mediante un filtro dedicato, prima di essere rilasciati nell’atmosfera attraverso il camino dell’impianto. Le particelle ritenute insieme alle ceneri di combustione sono convogliate in un pozzo contenente varie scorie di lavorazione, che poi sono inviate a una discarica.
Come avviene nelle centrali termiche tradizionali, il vapore prodotto nella caldaia viene fatto espandere in una turbina a vapore ad alta, media o bassa pressione. Questa turbina aziona un generatore elettrico che produce energia elettrica.
L’elettricità prodotta viene successivamente trasformata ad una tensione più elevata e infine immessa nel sistema tramite la rete elettrica locale. Per completare il ciclo dell’acqua nella centrale, il vapore generato dalla turbina viene condensato nel condensatore e riportato nel serbatoio di accumulo sotto forma di liquido, pronto per essere riutilizzato nel processo.
Benefici delle biomasse come fonte di energia
L’utilizzo di biomasse per la produzione di energia comporta diversi vantaggi, tra cui la riduzione dei rifiuti, la sostenibilità ambientale e la tutela dell’ecosistema. Sfruttare le biomasse come biocombustibili consente di trasformare materiali di scarto in una risorsa preziosa, riducendo così l’impatto ambientale dei rifiuti. Inoltre, l’utilizzo di biomasse contribuisce a diminuire la dipendenza da combustibili fossili non rinnovabili e a limitare le emissioni di gas a effetto serra.
I benefici dell’energia derivante dalle biomasse possono essere riassunti in cinque punti principali:
- Energia rinnovabile: l’energia da biomasse utilizza materiali naturali, come i residui derivati dal legno, i pellet di legno o i rifiuti organici urbani. Questi materiali sono abbondanti e costantemente disponibili, rendendo l’energia da biomasse una fonte rinnovabile.
- Riduzione della dipendenza dai combustibili fossili: utilizzando biomasse come combustibile, si riduce la dipendenza da fonti non rinnovabili come il carbone, il gas e il petrolio. L’obiettivo è quello di promuovere l’uso di fonti energetiche che non danneggiano l’ecosistema in cui viviamo.
- Neutralità in termini di emissioni di carbonio: durante la trasformazione della biomassa, non si produce anidride carbonica in eccesso.
- Ampia disponibilità di materie prime: le biomasse sono abbondanti e disponibili in diverse forme, come foglie morte, erba, alberi, carcasse di animali e i loro escrementi. Utilizzando queste risorse per generare energia, si contribuisce a minimizzare gli sprechi e ottimizzare il riciclo dei rifiuti. Inoltre, la continua presenza di materia organica proveniente da piante e animali garantisce una fonte inesauribile di biomassa.
- Utilizzo versatile: la biomassa può servire a creare diversi prodotti derivati da varie forme di materia organica. Può essere trasformata in gas metano, biodiesel e altri biocarburanti. Inoltre, può essere impiegata direttamente come calore o per produrre energia elettrica.
Gli svantaggi della produzione di energia da biomasse
Tuttavia, è importante considerare anche alcuni svantaggi associati all’energia derivante dalle biomasse:
- Inquinamento derivante dalla combustione: la combustione del legno e di altri materiali naturali utilizzati come biomassa può causare inquinamento, simile a quello prodotto dalla combustione di carbone e altre fonti fossili. Ci sono diversi composti dannosi per l’ambiente che derivano dalla combustione delle biomasse, quindi non si può considerare l’energia da biomasse completamente pulita.
- Possibile deforestazione: se non utilizzati materiali di scarto, la coltivazione di piante apposite per ottenere biomassa può portare alla deforestazione. La necessità di grandi quantità di legno e altri prodotti di scarto per produrre energia può comportare la distruzione di interi ecosistemi.
- Rendimenti relativamente bassi: alcuni prodotti derivati dalle biomasse, come il biodiesel o l’etanolo, sono meno efficienti rispetto alla benzina. Inoltre, un uso prolungato di etanolo può danneggiare i motori delle automobili.
- Richiede ampi spazi: gli impianti di energia a biomassa richiedono ampi spazi e se situati in aree urbane possono causare ulteriore inquinamento.
- Costi elevati: La costruzione e la gestione degli impianti a biomasse possono essere costosi, e in alcuni casi i costi possono superare i benefici. Le spese per la movimentazione e la raccolta delle risorse sono significative.
In cocnclusione l’energia da biomasse risulta particolarmente interessante per le aziende che producono importanti quantità di rifiuti e può migliorare l’economia delle aziende zootecniche e agricole. Questo perché anziché pagare una tassa sui rifiuti prodotti, le aziende possono generare l’elettricità necessaria per le proprie operazioni e alimentare i mezzi di trasporto con combustibili a impatto ambientale ridotto rispetto a benzina e diesel.
Quanto inquina la generazione di energia da biomasse?
Esistono delle correlazioni tra biomassa, energia e inquinamento, ma è fondamentale valutare i diversi fattori coinvolti.
È importante sottolineare che l’energia derivante dalle biomasse è considerata un’opzione ecologica, poiché si basa sull’utilizzo di residui organici disponibili in natura. Nel corso dello sviluppo delle biomasse, è assorbito del CO₂ equivalente a quella rilasciata durante la combustione, garantendo un equilibrio nel ciclo del carbonio. Questo rende l’energia da biomassa una scelta rispettosa dell’ambiente.
Tuttavia, è necessario prestare attenzione alla gestione delle biomasse legnose, poiché la loro combustione inappropriata può causare problemi di inquinamento. Le particelle sottili rilasciate nell’atmosfera, sospese come polveri, possono arrecare danni sia all’ambiente che agli organismi viventi.
Per prevenire tali conseguenze, è fondamentale adottare una gestione adeguata nella produzione di biomassa. Ciò implica evitare il rilascio di composti chimici e gas derivanti dalla combustione nell’atmosfera. Inoltre, è essenziale garantire che i microrganismi presenti nei materiali di scarto siano termosensibili e possano essere neutralizzati in modo appropriato.
In conclusione, la realizzazione di biomassa può essere un’opzione energetica sostenibile, ma è fondamentale gestire correttamente il processo per evitare l’inquinamento atmosferico e garantire il benessere dell’ambiente e delle forme di vita che lo abitano. L’adozione di pratiche di gestione responsabile delle biomasse contribuirà a preservare l’equilibrio ecologico e a massimizzare i benefici energetici di questa risorsa rinnovabile. Guarda anche la puntata di ONA TV sulla transizione ecologica.
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