Generatore di calore a biomasse
Caldaie, stufe e caminetti di nuova generazione possono utilizzare le biomasse (legna, cippato, pallet, mais...) per produrre calore e acqua calda sanitaria, in modo molto conveniente e senza inquinare.
Cos'è la biomassa?
Le biomasse sono fonti energetiche rinnovabili non fossili. Si definisce biomassa qualsiasi prodotto delle coltivazioni agricole e della forestazione, qualsiasi residuo dell’industria della lavorazione del legno e della carta, tutti i prodotti organici derivanti dall’attività biologica degli animali e dell’uomo, come quelli contenuti nei rifiuti urbani. Più in generale, una biomassa è tutto quello di origine animale e vegetale che viene prodotto sulla Terra in base a un ciclo vitale. Si definisce quindi biomassa qualsiasi sostanza di origine organica, vegetale o animale, destinata a fini energetici. Le biomasse provengono essenzialmente da tre filiere: filiera del legno filiera dell’agricoltura, anche da coltivazioni apposite (girasole, colza e soia) filiera degli scarti e dei rifiuti Gli scarti delle attività agricole detti biomasse vengono riutilizzati in apposite centrali termiche per produrre energia elettrica. Ricavare energia dalle biomasse consente di eliminare rifiuti prodotti dalle attività umane, produrre energia elettrica e ridurre la dipendenza dalle fonti di natura fossile come il petrolio.
Biomasse legnose
Sono biomasse anche la legna da ardere, così come il cippato e il pellet, i materiali legnosi più utilizzati come biocombustibili per alimentare i moderni sistemi di riscaldamento come caldaie, stufe e altri apparecchi domestici. Essendo tutti biocombustibili di origine legnosa che derivano da processi di lavorazione del legno, tutti e tre i materiali possono essere definiti come biomasse legnose.
Legna o legno?
La legna da ardere, è legno sottoposto ad un processo di essiccazione o stagionatura finché non raggiunge un contenuto idrico inferiore al 20%, ottimale per la combustione.
Cippato
Il cippato è legno ridotto in scaglie, con grandezze che variano da alcuni millimetri a circa 6 cm. È prodotto a partire da residui agricoli e forestali quali tronchi, stanghe, ramaglie, piante intere o da residui dell’industria del legno.
Il pellet
Il pellet deriva da un processo di essiccazione e compattamento della materia prima proveniente da biomasse legnose (segatura e trucioli di legno vergine non contaminato). Le pressioni e le temperature dovute al processo comportano il parziale rammollimento dei costituenti del legno, in modo specifico della lignina, che fondendosi funge da collante naturale. A parità di volume, il pellet produce molto più calore rispetto alla legna da ardere, perchè ha un potere energetico molto alto. Il pellet sicuro e di qualità è certificato con il marchio ENplus.
Quali vantaggi?
Quali vantaggi potremmo avere se potessimo riscaldare la nostra abitazione, la nostra azienda, la nostra officina senza danneggiare l'ecosistema, magari riscoprendo una fonte energetica usata per secoli dall'uomo: il legno. Il legno infatti, se paragonato ad altre fonti energetiche, ha alcuni vantaggi che lo rendono un prezioso alleato nella lotta contro il degrado ambientale:
Rinnovabile
Perché viene continuamente riprodotta, in tempi brevi su scala umana, dagli alberi e dagli arbusti che crescono utilizzando l'energia solare e può essere prodotto, trasportato e conservato con rischi pressoché nulli per l'ambiente;
Neutrale
Riguardo l'emissione di anidride carbonica nell'atmosfera ("CO2 neutrale") perché la CO2 emessa con la combustione é la stessa che era stata assorbita qualche anno prima con la fotosintesi. Se correttamente bruciato, produce emissioni gassose paragonabili a quelle del metano e dà quindi energia pulita, che non aggrava l'effetto serra;
Pulita
Perché alla fine del processo di combustione (se esso avviene correttamente) restano solo sostanze naturali ovunque abbondantemente presenti nel nostro ambiente in concentrazione non tossiche per gli organismi viventi. Il suo utilizzo stimola la cura ed il miglioramento dei boschi con due importanti conseguenze: si crea una fonte di reddito alternativa per gli agricoltori e, nello stesso tempo, si riduce il rischio di dissesti idrogeologici legati all'abbandono.
Quali problemi?
Si sente dire spesso dire che il fumo della legna è molto inquinante: ciò è vero se la combustione non è buona, come avveniva nelle stufe, nei caminetti e nelle cucine economiche di un termpo o come avviene quando si bruciano ramaglie all'aperto.
In questi casi vengono prodotti molti idrocarburi, molto monossido di carbonio (CO), polveri, fuliggini,ecc.
In via teorica, se la combustione della legna fosse perfetta, le emissioni al camino sarebbero costituite solo da:
- acqua (H2O)
- anidride carbonica (CO2)
- ossidi di azoto (NOx) prodotti a causa delle reazioni che si sviluppano a temperature elevate tra l'azoto presente nel legno e l'ossigeno presente nell'aria.
- polveri
Le moderne apparecchiature termiche sono progettate in modo da ottenere una combustione quasi perfetta della legna.
Di conseguenza la composizione dei fumi emessi è simile a quella che si ottiene dalla combustione del gas naturale.
Va notato però che, a differenza di quanto avviene quando si bruciano dei combustibili fossili,l'anidride carbonica emessa può essere non conteggiata perché, come si è visto, essa è la stessa che pochi anni prima gli alberi avevano sottratto all'atmosfera per produrre il legno.
Sul letto di combustione restano le ceneri, costituite sopratutto da un miscuglio di ossidi di silicio, calcio, potassio e magnesio.
La cenere di legna può essere utilizzata come fertilizzante visto che contiene in percentuali interessanti elementi utili per la nutrizione3 delle piante (calcio, potassio, fosforo),
Su 100 mq di terreno se ne possono spargere senza effetti negativi 30 litri/anno.
Le indagini sulle polveri
Le indagini e effettuate dalle Arpa dell’area padana mediante questionari, hanno evidenziato una diffusione inattesa dell’utilizzo della legna: circa il 21% delle famiglie in Emilia-Romagna ricorre in modo sistematico o saltuario a questa fonte di energia, che sembrava ormai marginale. Se da un lato questo inatteso consumo della legna può apparire come un ulteriore contributo alla riduzione di CO2 prodotta da combustibili fossili, e quindi un contributo al raggiungimento del protocollo di Kyoto, la combustione della legna in caminetti o stufe, che a differenza di impianti industriali non presentano sistemi di abbattimento degli inquinanti, rappresenta una fonte rilevante di emissioni di polveri sottili e composti indesiderati. La stessa indagine ha permesso di quantiƒcare le emissioni di polveri sottili primarie legate alla combustione domestica della legna, che in questi ultimi anni hanno assunto un ruolo predominante rispetto alle altre fonti emissive, considerate storicamente come i settori prevalenti su cui intervenire per il rispetto dei valori limite previsti dalla direttiva europea sulla qualità dell’aria (direttiva 2008/50/CE).
Tipologie di caldaie
Le caldaie a legna
Le tecnologie più recenti garantiscono elevata affidabilità e comfort (estrazione automatica delle ceneri, pulizia automatica degli scambiatori di calore, regolazione elettronica della potenza,integrazione con i pannelli solari). Garantiscono risparmio dal 20% al 50% rispetto ai sistemi tradizionali a metano e a gasolio. L'apporto di CO2 nell'atmosfera è nullo. La fiamma che si sviluppa lambisce le pareti della caldaia e cede calore all'acqua contenuta nell'intercapedine appositamente realizzata. Questa dopo che ha aumentato la sua temperatura, comincia a circolare nel circuito. I fumi invece, attraverso un percorso a uno o più giri, raggiungono la cappa fumi e vengono espulsi attraverso la canna fumaria. Tutto il funzionamento della caldaia è controllato da una centralina elettronica che viene impostata a seconda dell'utilizzo.
Le termostufe o le caldaie a pellet
Le termostufe e le caldaie a pellet hanno raggiunto un'evoluzione tale da permettere una gestione della produzione del calore simile a quella che si può ottenere con una caldaia a gas.
Il pellet inserito nell'apposito serbatoio, viene caricato automaticamente nella camera di combustione. È possibile programmare le ore di accensione e spegnimento del generatore, variare la potenza in base alle necessità di riscaldamento e anche produrre l'acqua calda sanitaria. Il rendimento di questi generatori è mediamente superiore all'85%. Ulteriori vantaggi del pellet sono: il costo contenuto che, a parità di calore prodotto, è di circa il 30% inferiore a quello del gas metano; le emissioni inquinanti molto ridotte; ceneri residue minime; praticità e comodità.
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