Aspetti tecnologici ed ambientali della combustione di biomasse

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1 Aspetti tecnologici ed ambientali della combustione di biomasse S.Marengo, F. Hugony, S.Bertagna, G. Migliavacca, A. Mascherpa, A. Maggioni, C. Morreale

2 PUNTO DI PARTENZA: Incremento nell utilizzo di biomasse per il riscaldamento domestico Caratterizzazione dell impatto ambientale della sorgente Ricerca SSC

3 OBIETTIVI: Studio dei contributi delle fasi transitorie e stazionarie nei fattori di emissione dei maggiori inquinanti Confronto delle performance ambientali di caldaie medio/piccole e stufe alimentate con diversi combustibili

4 Caldaie media potenza ( kw) Gas naturale gasolio olio combustibile pellet Caldaie a combustibili liquidi e gas ( kw) Caldaiaautomatica(100 kw) Apparecchi domestici (< 75 kw) Gas naturale Pellet, legna Banco prova standard per caldaie a gas Banco prova per stufe e caminetti

5 Caldaie media potenza ACCUMULATION TANKS ACCUMULATION TANKS STACK 2 HEAT EXCHANGER HEAT EXCHANGER STACK 1 SYSTEM CONTROL UNIT GAS FLOWMETER LIQUID FLOWMETER SYSTEM CONTROL UNIT GAS FLOWMETER LIQUID FLOWMETER 300 kw GAS/LIQUID BOILERS 300 kw 150 kw 75 kw BOILERS 150 kw 75 kw AERODYNAMIC DEDUSTER Pellet/Chips Fuel Oil 100 kw BIOMASS BOILER Fuel Oil SOLID FUEL TANK DATA ACQUISITION DATA ACQUISITION ANALYZERS RACK Gasoil ANALYZERS RACK LIQUID FUELS STORAGE AND MEASUREMENT Gasoil LIQUID FUELS STORAGE AND MEASUREMENT

6 Apparecchi domestici (< 75 kw)

7 Apparecchi domestici (< 75 kw) Caminetto chiuso Stufa automatica a pellet Stufa tradizionale

8 ANALISI E CAMPIONAMENTO: particolato misure gravimetriche campionamenti con tunnel di diluizione misure istantanee (opacimetro) solo per apparecchi domestici inquinanti gassosi CO, CO 2, NO x, SO 2, VOC analizzatori in continuo

9 T[ C]andCO[ppmOC[ppm] Fasi transitorie Stufa a pellet (8 kw) Caldaie a gas e gasolio TfluegasCOppm VO CO COT ACCESO ON 2500 Pitot FASE DI 12 Evacuation 0.35 LAVAGGIO phase SPENTO OFF ] C1000 4h of operation tt (min) [s16 V] p (mm H2O)

10 Fasi Fasi transitorie transitorie Caldaia automatica a pellet time[s]o2[%] co,voc[ppm]o2vocco

11 Fasi Fasi transitorie transitorie Caminetto chiuso time[s]pm(mg/nm3) cov,co(ppm)pmcovoc

12 FASI TRANSITORIE: Caldaie a gas e combustibili liquidi Ciclo 20 on- 10 off Caldaia automatica a biomassa Apparecchi manuali a biomassa Solo condizioni stazionarie Prima ora dopo accensione a freddo

13 Fattori di emissione Fattori di emissione CO GasoilNGFOABGasoilNGCO(g/GJ)transientphasestationary25-75kW kW GasoilNGFOABGasoilNGNGPSCFTSCO(g/GJ)transientphasestationary25-75kW kW6-24kW

14 Fattori di emissione Fattori di emissione VOC GasoilNGFOABGasoilNGVOC(g/GJ)transientphasestationary kW25-75kW GasoilNGFOABGasoilNGNGPSCFTSVOC(g/GJ)transientphasestationary25-75kW kW6-24kWCinisi novembre 2008 IX Convention nazionale ARG

15 Fattori di emissione Fattori di emissione PM GasoilNGFOABGasoilNGPM(g/GJ) kW25-75kW GasoilNGFOABGasoilNGPSCFTSPM(g/GJ)transientphasestationary kW25-75kW6-12kW

16 PROGETTO BIO-TRAINING ( ) 2010) Progetto proposto nell ambito del programma europeo Intelligent Energy OBIETTIVI: promuovere l uso di sorgenti energetiche rinnovabili ricerca e analisi delle migliori tecnologie disponibili diffusione delle conoscenze (tecnologie, utilizzo)

17 CONCLUSIONI Controllo dell impatto ambientale Tipologia e caratteristiche del combustibile Livello tecnologico dell apparecchio Condizioni operative e utilizzo Diffusione delle conoscenze Approfondimenti Nanoparticelle (Fast Mobility Particle Sizer)

18 Grazie per l attenzione Angela Maggioni amaggioni@ssc.it