Impiego di Biomasse ai fini energetici e Qualità dell Aria

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1 Convegno FIPER Milano 4 Aprile 2014 Impiego di Biomasse ai fini energetici e Qualità dell Aria D.Cipriano

2 Le emissioni da biomasse: come sono vissute 2

3 Le emissioni da biomasse: il nostro punto di vista Il punto chiave NON è decidere se le emissioni sono di per sé nocive o ininfluenti. E decidere se, a parità di servizio reso (energia prodotta, calore o elettricità), queste sono un aggravio non necessario per le persone coinvolte e per l ambiente; se rappresentano, cioè, il minimo inquinamento tecnicamente possibile al fine di ottenere lo stesso servizio. 3

4 I meccanismi delle emissioni Le emissioni sono determinate da 3 fattori: Caratteristiche del combustibile Tipologia di focolare Sistemi di Abbattimento EMISSIONE REALE 4

5 L impatto emissivo dei vari combustibili I Combustibili PTS SOx CO HCl COV Carbone alto alto alto medio alto OCD alto alto alto medio medio GN basso basso basso basso basso Legna alto basso alto basso alto RSU alto medio alto alto alto 5

6 Le tipologie di focolare In prima approssimazione le tipologie di focolare si possono dividere in: ventilazione naturale ventilazione forzata ventilazione ottimizzata - caminetti del nonno - cucine economiche /pellet - caldaie protoindustriali -caldaie attuali con soffianti e regolazione di ossigeno - caldaie OFA -ricircolo fumi Nessuna riduzione delle emissioni Riduzione fino a 10 volte efficace su NOx, CO e COV Riduzione fino a 100 volte efficace su NOx, CO e COV 6

7 I sistemi di abbattimento I principali sistemi di abbattimento PTS: Cicloni ( 10, 200mg/m 3 ), Elettrofiltri ( 50, 20mg/m 3 ), Filtri a maniche ( 100/1000, 0.5ug/m 3 ) SOx: Umidi ( 100/1000), secchi ( 100) HCl: Umidi ( 100/1000), secchi ( 100) NOx: Urea in Caldaia ( 10), secchi ( 10) 7

8 Efficacia sulle emissioni PTS SOx CO HCl COV NOx Naturale (tipo 0) Forzata (tipo 1) Ottimizzata (tipo 2) Scarsa Scarsa Scarsa Scarsa Scarsa Scarsa Media Media Media Media Media Discreta Discreta Discreta Discreta Discreta Buona Discreta Depolveratori Buona Media ineff. Media ineff. ineff. DeSOX Media Buona ineff. Buona Media ineff. DeNOx ineff. ineff. ineff. ineff. ineff. Buona 8

9 Andamento storico alcuni emissioni Centrali a Carbone caldaia tradizionale, senza sistemi di abbattimento: PTS: 500mg/Nm 3, NOx: 1500mg/Nm 3, SOx: 3000mg/Nm 3 OFA, con EF: PTS: 20mg/Nm 3, NOx: 800mg/Nm 3, SOX: 1500mg/Nm 3 OFA, Reburning, EF, DESOX, DENOX: PTS: 2mg/Nm 3, NOx: 200mg/Nm 3, SOx, 50mg/Nm 3 9

10 Andamento storico alcuni emissioni PTS NOx SOx 10

11 I casi: due centrali a Biomassa (0.7-1MWth) Generatore a griglia con ventilazione forzata (tipo 2) senza ricircolo ed alimentazione discontinua. I sistemi di abbattimento prevedono l uso di un ciclone Alimentazione a cippato vergine Ma quanto emettono? 11

12 Un caso: centrale A 12 NOx ppm CO ppm CO2 % O2 % NOx, SO2 O2, CO2

13 Un caso: centrale B NOx ppm CO ppm CO2 % O2 % CO, NOx O2, CO2

14 Un caso: la centrale A Polveri Data 04/02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/ /02/2014 ora inizio ora fine peso iniziale g peso finale g delta peso mg ugello mm V tot Nm C polv mg/nm C polv Norm mg/nm

15 Un caso: la centrale B Polveri data 03/03/ /03/ /03/2014 ora inizio ora fine peso iniziale g peso finale g delta mg cont iniz l cont fin l delta l vol netto Nm acqua g acqua l acqua % C polv mg/nm C polv

16 Confronto: Le due centrali descritte SONO LA STESSA! Le emissioni sono una funzione fortissima di tutta una serie di parametri (modi di funzionamento, carico erogato, preparazione e gestione del combustile, manutenzione, etc) che vanno al di là del solo combustibile, e per le quali non abbiamo strumenti. Oggi non abbiamo gli strumenti per inquadrarle e controllarle al fine di poter distinguere comportamenti virtuosi, conformi alla legge ed alle BAT, da comportamenti delittuosi o colposi 16

17 Un caso: LA centrale a biomassa NOx ppm CO ppm CO2 % O2 % fase 3 fase

18 Un caso: LA centrale a biomassa Biomassa a base di legna sottile con residui di terra Ottima resa energetica Polveri emesse comprese tra 200 e 1000 mg/nm3 Polveri Le Polveri emesse sono funzione di come la biomassa è preparata e gestita Biomassa a base di legna di calibro maggiore Ottima resa energetica Polveri emesse molto inferiori a 100 mg/nm3 18

19 Attività auspicabili Sviluppo industriale di soluzioni ottimizzate per piccoli impianti Creazione di Linee Guida per la progettazione e la gestione degli impianti Creazione di linee Guida per la produzione delle biomasse Revisione del quadro normativo 19

20 Conclusioni l uso di biomassa non è una pregiudiziale per ottenere delle emissioni allo stato dell arte E necessario che le caldaie siano di tipo moderno, evitando il ricorso ad unità concettualmente superate E necessario che già in fase di progetto vengano installati idonei sistemi di abbattimento delle emissioni, adottando un approccio metodologico più raffinato e completo E necessario supportare gli utenti, gli Enti legislativi e di controllo con Linee Guida moderne, ricerche applicate, formazione 20

21 Grazie Commenti? 21