Impianti di pirogassificazione a biomassa legnosa

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1 Impianti di pirogassificazione a biomassa legnosa taglie kwe vista sezione di pirolisi e gassificazione La tecnologia per la valorizzazione energetica -- biomasse solide La nostra società Tecn.Av. srl, seguendo la sua pluriennale tradizione di attenta ricerca delle migliori tecnologie, propone un impianto a biomasse solide totalmente italiano che, nell incerto panorama nazionale della pirogassificazione, si pone come il più sviluppato, ingegnerizzato ed affidabile: un prodotto industrializzato, certificato con due diligence da una delle più importanti società del settore, la Protos. L impianto, che viene fornito al cliente chiavi in mano preassemblato e testato in fabbrica, integra nel processo una efficacissima sezione di essiccazione, una fase di pre-tostatura (pirolisi) ed una sezione pluristadio molto accentuata per la pulizia e lavaggio aggio del syngas; ciò garantisce alti rendimenti, costanza di funzionamento, solidità di processo, e certezza delle produzioni attese. Bassissimo livello di inquinamento, sostenibilità ambientale, bilancio negativo della CO2, utilizzo di cogeneratori ideati unicamente per il syngas, grande attenzione contrattuale al post-vendita con servizio di gestione all-inclusive e garanzie dei ricavi: sono ulteriori elementi distintivi di questa nostra proposta, che nelle mini-taglie kwe, ha pochi rivali in Italia ed in Europa. Contattare: Tecn. Av. Srl Capitale Sociale ,00 i.v. C.F P. IVA sede legale ed ufficio operativo: Roma Via Cosseria, 5 - tel fax Contatti: stefano.albrizio@tecnavsrl.it -- stefano.vicentini@tecnavsrl.it stefanoalbrizio@gmail.com stefanovicentini@hotmail.it 1

2 Il proprietario della tecnologia è la RenGea-Tech, un azienda giovane, nata dall incontro di professionalità tecniche e commerciali di comprovata esperienza, provenienti dal settore delle rinnovabili e con un approccio al mercato moderno ed internazionale. RenGea ha scelto il suo campo di azione in linea con lo spirito e gli obiettivi fissati dal patto di Kyoto e ha individuato come strategici lo sviluppo, la produzione e la commercializzazione di tecnologie legate alla pirogassificazione. Ciò in virtù del fatto che questa tecnologia è in grado di produrre energia in accordo con l Ambiente. L utilizzo della biomassa usata da RenGea (cippato generico non selezionato) ) come fonte energetica dei suoi impianti è la testimonianza evidente di questa scelta di campo. RenGea ha ideato e negli anni ha sviluppato con grande attenzione una tecnologia di pirogassificazione molto efficiente che ora produce ed offre al mercato in impianti di piccola e media taglia ( kwe). Produce e commercializza impianti di cogenerazione a biomasse, pre-allestiti in container e basati sulla tecnologia di pirogassificazione della biomassa legnosa, le cui performance sono assicurate nel tempo da un attento servizio post-vendita; ; in prospettiva futura, RenGea si è posta l obiettivo di divenire brand leader di riferimento nel campo della cogenerazione e nel campo dell efficienza energetica. L approccio al mercato: 3 modi per tutelare il Cliente Rengea non è soltanto impresa produttrice di tecnologia, ma, insieme a Tecn.Av, ha deciso di fare business mettendo al centro del suo operato i 3 elementi fondamentali che possono spingere verso investimenti e progetti di valorizzazione energetica. Questi 3 elementi sono: a) Bancabilita dei progetti nella forma del project-financing che rappresenta un indubbio vantaggio per il cliente che può accedere a risorse finanziarie senza dover rilasciare particolari garanzia personali. Rengea, infatti, ha fatto certificare dal mondo bancario i propri impianti, ottenendone così la cosiddetta bancabilità, prerogativa che facilita l eventuale ottenimento di un supporto finanziario all acquisto dell impianto; ciò in virtù dei flussi di cassa previsti dalla attività di gestione dell impianto. b) Garanzie assicurative e bancarie rispetto alla prestazione della tecnologia utilizzata e alle fasi di realizzazione dell impianto che rappresenta un indubbio vantaggio per il cliente in quanto tutelato da una polizza assicurativa sulla performance dell impianto, sottoscritta con una primaria compagnia italiana, nel caso in cui le prestazioni dell impianto fossero al di sotto di quanto previsto; inoltre il cliente è tutelato al 100% rispetto a quanto da lui versato come anticipo specificatamente nella fase di inizio lavori e di realizzazione finale dell impianto grazie ad una polizza fideiussoria che, in caso di inadempienza di RenGea, rimborsa a prima richiesta quanto già versato. c) Tecnologia di produzione propria frutto della ricerca applicata plicata fatta in cooperazione con il mondo cientifico ed universitario. Anche in questo caso è evidente il vantaggio per il cliente che può contare su una tecnologia proprietaria avvalorata da ben 5 anni di studi e sviluppi tecnologici ad altissimo livello. 2

3 La scelta tecnologica: la pirogassificazione da biomassa legnosa Perché la scelta della pirogassificazione: perché ritenuta la tecnologia più idonea e collaudata per produrre energia rinnovabile in modo ecocompatibile; per meglio comprendere le sue caratteristiche e non confonderla con altre tecnologie è opportuno chiarire cosa si intende per pirogassificazione a biomassa legnosa. Si tratta di una tecnica di conversione termochimica che trasforma il contenuto energetico presente nella biomassa legnoso-vegetale (generato dall azione della fotosintesi clorofilliana) in uno specifico gas detto syngas. La pirogassificazione non è assolutamente assimilabile alla combustione (che brucia la biomassa con conseguenze pesanti sul piano ambientale) ma è paragonabile ad un processo di trasformazione termochimico che avviene in quasi totale assenza di ossigeno (fase di pirolisi). Il syngas prodotto diventa a sua volta un vettore energetico in grado di produrre energia (termica ed elettrica) grazie a tecnologie basate su motori endotermici. Questo aspetto prende il nome di cogenerazione e si trova a valle della pirogassificazione vera e propria. Made in Italy L intera catena di realizzazione delle macchine avviene nel territorio Italiano e la tecnologia è protetta da un brevetto europeo. Le innovazioni da noi sviluppate ai sistemi di estrazione del gas da biomasse, noti da oltre un secolo, consentono al processo di produrre un gas di sintesi pulito, ben al di sopra degli standard di mercato. Questo risultato viene raggiunto grazie alle alte temperature di esercizio e alla architettura del reattore stesso, che realizza il cracking pressoché totale di tutte le molecole lunghe di carbonio (tars), rendendo in questo modo possibile l utilizzo dei più comuni motori a ciclo Otto, una volta tarati specificatamente per la tipologia di gas generato dall impianto stesso. Vantaggi della Tecnologia I vantaggi della pirogassificazione a biomassa legnosa sono fondamentalmente 3: 1.Vantaggio di resa energetica: la pirogassificazione a biomassa legnosa produce più energia elettrica a parità di biomassa utilizzata rispetto a quella prodotta da tradizionali sistemi a caldaie a combustione o a sistemi a biogas. 2.Vantaggio ambientale: la pirogassificazione assicura livelli di emissioni inquinanti incredibilmente bassi (25 utilitarie a metano producono lo stesso quantitativo di un impianto RenGea). Inoltre la biomassa, che di solito va in discarica o viene bruciata, con la pirogassificazione diviene una risorsa, riconvertita e quindi utilizzata come combustibile green. 3.Vantaggio impiantistico: la pirogassificazione Rengea Tech prevede ingombri contenuti all interno di container appositamente dedicati e pre-assemblati nelle proprie officine, con conseguenti vantaggi e risparmi di tempo e danaro nel momento dell installazione e della messa in funzione. Vantaggi dell impianto Affidabile quanto lo desidera una banca investitrice. L impianto è certificato da una primaria società italiana di valutazioni tecnologiche, certificazione che ne assicura la bancabilità in termini di affidabilità per le ore lavorate e qualità degli output generati e perciò garantisce il business plan. Premiato dagli incentivi per le basse emissioni La certificazione attesta inoltre che la macchina è in linea con i requisiti del GSE per l ottenimento del premio per le basse emissioni. Dotato di una tecnica motoristica al servizio del business plan Sul piano dell affidabilità del modulo di cogenerazione, estremamente importante è il fatto di usare motori non di derivazione automobilistica ma appositamente studiati per l impiego di syngas, garantiti 3

4 direttamente dalla casa madre. Questo vuol dire che le prestazioni della macchina supportano i risultati previsti dal business plan. Onnivoro e a basso costo Il modulo di pirogassificazione viene alimentato con una particolare tipologia di combustibile: cippato di bassa qualità triturato di ramaglia e a basso costo; in questo senso la macchina mangia di tutto in termini di biomassa legnosa e consente di utilizzare come combustibile lo scarto della lavorazione del legname. Autonomo e facile nell installazione L impianto è stata concepito per essere manutenuto solo nei periodi previsti dalla Manutenzione Programmata: non necessita di interventi di manutenzione spot o della presenza di un operatore per situazioni di imprevisto E stivato in 4/5 container facili da trasportare e da collocare nell area di alloggiamento scelta dal cliente. Sorvegliato a distanza nelle prestazioni e trasparente nella comunicazione dei risultati L impianto fruisce di un sistema di teleassistenza in remoto che consente al personale specializzato il monitoraggio continuo dei dati e degli indicatori prestazionali ritenuti importanti per il corretto funzionamento dell impianto; inoltre fornisce al cliente dati informativi sui risultati energetici ottenuti e sulle simmetriche implicazioni del business plan. Descrizione del processo Il processore Rengea Tech, realizzato su licenza di brevetto, è un gassificatore pirolitico multistadio per cippato di legno che prevede la realizzazione al proprio interno di quattro processi termochimici realizzati in continuo, necessari per la produzione di syngas: essiccazione, pirolisi, ossidazione e riduzione: - Essiccazione: la biomassa si surriscalda ed evapora la maggior parte del contenuto idrico. La biomassa entra nella zona di pirolisi (10% di umidità). - Pirolisi: è un processo termochimico che decompone la biomassa, che nel caso del nostro impianto avviene prima del reattore vero e proprio (gassificazione a multistadio). Si innesca tra i 190 e 500 C, in forte carenza di ossigeno, e produce la vaporizzazione dei composti più volatili della biomassa con formazione del gas di pirolisi, generando anche TAR e CHAR; - Ossidazione e riduzione: avviene in forte carenza di ossigeno, a una temperatura tra C e grazie all intervento dell agente di gassificazione (aria). L aria comburente entra nella zona di riduzione attraverso ugelli dimensionati per avere una ossidazione ipoaerobica (soffocata). La biomassa viene trasformata definitivamente in syngas. Il gas così prodotto viene depurato dalle particelle di carbonio più leggere - provenienti dei residui carboniosi (biochar) contenuti nella biomassa - inizialmente mediante un ciclone; successivamente, una sezione con serie di filtri a fascio tubiero e la pulitura del gas con acqua di processo raffreddata completano il lavaggio, portando a condensazione gli ultimi residui solidi (bio-olio da pirolisi). Lo sviluppo continuativo di tali processi è garantito da un equilibrio energetico costante e consente la produzione di un gas il cui potere calorifico è superiore a 1200 kj, di poco variabile rispetto alla tipologia di biomassa legnosa. In sintesi, la particolarità dell impianto Rengea consiste: -- nella pulizia dei Tars del gas di pirolisi, che si realizza per gran parte già prima di entrare nel reattore stesso per effetto della tostatura; -- nella successiva pulizia meccanica delle polveri e dei Tars residui attraverso un innovativo sistema basato su acque di processo raffreddate, che abbatte notevolmente le temperature a livello compatibile con le richieste del motore endotermico. Questi passaggi permettono di separare e recuperare in toto il biochar e il bio-olio, elementi che provano il valore del processo Rengea, e dimostrano l impatto CO2 negativo della pirolisi; saranno in un prossimo futuro sicuri elementi di ulteriore valorizzazione dell impatto economico di un tale impianto. Il syngas così prodotto, grazie a motori a combustione interna, permette la generazione combinata di energia elettrica e calore. 4

5 Impianto fornito nudo su skid o containerizzato Vista dei 2 container per le sezioni di pirogassificazione e di essiccazione. Il gruppo di produzione syngas e la sezione di essiccazione sono forniti preassemblati su skid ed alloggiati in 2 container di dimensioni: lungh 6 m x largh 2,5 m x altezza 2,90 m I gruppi motore/cogenerazione (uno o due) sono anch essi forniti già assemblati e contenuti in container di dimensioni: lungh 5 m x largh 2,5 m x altezza 2,30 m L impianto Rengea: i 3 principali componenti L impianto, allocato all interno di due container pre-assemblati da 20 e da una (70-100kW) o due ( kw) cabine di cogenerazione, al termine dell installazione, occuperà con tutti i suoi componenti meno di 200 mq di superficie: un ingombro ridotto e un effetto estetico che soppianta l impatto che hanno altri impianti. Nel dettaglio: 1) Modulo Essiccatore di disegno e sviluppo in esclusiva per Rengea Tech, in modo da soddisfare gli alti standard di efficienza energetica e di rispetto dell Ambiente da noi richiesti.l alto rendimento è dovuto al sistema di estrazione del contenuto idrico del legno, grazie al fatto che il materiale viene tenuto in movimento verticalmente, usando i soli gas di scarico del cogeneratore (non prelevando altra energia termica dall impianto); questa caratteristica riesce a normalizzare l umidità della biomassa e la porta sotto il 10%, livello ideale per la pirogassificazione. Un container carrabile da 20. 2) Modulo Gassificatore alimentato a biomasse legnose con sistema multistadio. E completo di dispositivo di alimentazione, collegamenti e interconnessioni, strumentazione di controllo, modulo diagnosi a distanza, filtri, quadro elettrico. Unico sviluppo tecnologico del genere su impianti di queste taglie, dove vengono separate la fase di pirolisi da quella di pirogassificazione al fine di stabilizzare la reazione termochimica per poter usare, a vantaggio del business plan, qualsiasi qualità di sottoprodotto legnoso anziché dovere cadere nell obbligo di cippati selezionati ad alto costo e difficile reperibilità. Un container carrabile da 20. 3) Gruppo di cogenerazione, insonorizzato, con motori a combustione interna e generatori, completi di supporti, circuito di recupero calore/raffreddamento ad acqua, silenziatore, sistema catalitico abbattimento NOx, quadro elettrico, motori TEDOM (brand tecnico che garantisce il prodotto per impiego di syngas). Uno o due container carrabili da 14. 5

6 TECN.AV. Srl Rappresentante 1.gruppo di produzione syngas 2. sezione essiccazione 3. motore endotermico a syngas Alcuni punti di rilievo: Biomassa richiesta Il biomassa legnosa indicata per l alimentazione del ns. impianto impianto può essere caratterizzata secondo la norma EN come A2 P63 M35 e può arrivare fino alla qualità di ramaglia o sottoprodotto triturato con pezzatura generica. Collegamenti di processo Tutti questi componenti sono forniti di sistemi di collegamento e alimentazione, a supporto del processo stesso. Viene fornito uno schema consigliato d installazione nella forma di un progetto progetto esecutivo completo di capitolato, che prevede il posizionamento mento dei vari container ad una distanza ottimale di 2,5 mt. Per distanze maggiori è necessario definire ulteriori elementi con relativo sovrapprezzo. E altresì necessario installare un sistema trasportatore di collegamento collegamento tra l eventuale sistema di stoccaggio della biomassa del cliente ed il modulo di essiccazione da definire all interno della nostra gamma di accessori. Motori a combustione Vengono impiegati piegati gli unici motori industriali studiati appositamente appositamente per l impiego di syngas e garantiti dalla casa produttrice e assistiti direttamente dall importatore ufficiale per l Italia. Sistema di telecontrollo Tutto l impianto è sorvegliato a distanza dal dal nostro servizio di telecontrollo, che rileva in modo totalmente digitale e perciò rapido e preciso, i parametri di funzionamento ogni 15 secondi secondi e gestisce direttamente gli interventi di servizio preventivo e periodico, garantendo in maniera indiretta la la qualità secondo i nostri standard di ogni fase del processo. Sistema di riciclo e pulizia delle acque di processo I liquidi vengono differenziati durante il ciclo di attività tramite un separatore, ottenendo bio-olio bio e acqua di processo. Sezione sicurezza Consiste nell insieme di tutti i componenti idonei a garantire il funzionamento e la manutenzione in condizioni di sicurezza per l uomo e l ambiente: manometri, valvole di sfiato, dischi di rottura, torcia per il controllo del gas non avviato ai consumi finali, sonda lambda per il controllo delle emissioni CO ed autoregolazione auto carburazione, sistema di registrazione degli eventi anomali, sensori presenza gas in dispersione. Le emissioni acustiche del motore e della macchina durante il funzionamento sono aderenti alle normative e alle guide applicative cative dell ARPA nonché alla legislazione Nazionale e Comunitaria Comuni ( e CE). Le emissioni dei fumi sono verificabili in ogni momento in tempo tempo reale interrogando il sistema di controllo e sono controllate in continuo dalla sonda in uscita dallo scarico del motore e al di sotto della soglia prevista dal GSE per l ottenimento del premio sulla tariffa. 6

7 Il Bio-char I residui solidi sono in forma di carbone vegetale (bio-char) possono essere utilizzati come ammendanti. Siamo ormai prossimi ad un adattamento della norma italiana a favore di quella europea, secondo la quale se ne potrà fare commercio. Le grandi potenzialità del carbone agricolo (biochar) prodotto dalle biomasse Che cos è il biochar? Il biochar o carbone vegetale (denominato anche carbone agricolo) è prodotto dalla combustione non completa di parti vegetali. Questo processo di combustione incompleta è detta carbonificazione di biomasse e l interramento nei suoli agricoli rappresenta di fatto una tecnica per la gestione dei residui vegetali piuttosto che bruciarli (con immediata emissione di grosse quantità di CO2), interrarli e compostarli. La produzione di biochar è ormai universalmente considerata una tecnica formidabile, efficiente ed estremamente sostenibile per immagazzinare e stoccare permanentemente grosse quantità di anidride carbonica rendendo al contempo un beneficio enorme per il suolo agricolo utilizzato per le coltivazioni. Infatti l impiego del biochar comporta un apporto significativo di nutrienti al suolo, una minore lisciviazione (ovvero la separazione delle parti solubili contenute nel terreno solido mediante solventi) ed un miglioramento significativo della fertilità biologica, consentendo un minor impiego di concimi chimici, con minori spese per gli agricoltori e minor impatto sull ambiente, minor consumo di risorse ed energia. Una maggior fertilità si traduce in una maggior efficienza fotosintetica, in un maggior sviluppo della biomassa e quindi in un maggior sequestro di carbonio e, se la biomassa viene infine utilizzata per produrre biochar, il ciclo si autoalimenta. L impiego di biochar si presta alla perfezione per le colture biologiche che per definizione utilizzano metodi fondanti sulla sostenibilità ambientale ma che si basano attualmente per la quasi totalità sull utilizzo del compost la cui produzione rilascia una notevole quantità di anidride carbonica in atmosfera. Un ulteriore proprietà del carbone vegetale è quello di adsorbire e trattenere inquinanti persistenti e cancerogeni con la conseguente potenzialità di utilizzare il biochar quale prodotto per interventi di ripristino ambientale. Per la produzione del biochar è necessario utilizzare processi controllati che consentano di trasformare le biomasse con un elevato grado di rendimento. Il processo è esotermico, cioè dopo l apporto di calore iniziale si autosostiene e porta alla formazione di quantità minime anidride carbonica. A differenza dei sistemi a combustione la pirolisi (combustione in assenza di ossigeno) valorizza la biomassa riducendo drasticamente le emissioni di particolato sottile, sequestrando carbonio nel biochar e quindi riducendo la concentrazione di gas serra in atmosfera. Rispetto alla combustione il processo permette, inoltre, di sviluppare dalla biomassa temperature molto più elevate, migliorando notevolmente il potenziale di efficienza energetica. 7

8 Produzione di energia : gli incentivi del GSE Produzione di energia elettrica L impianto rientra nella categoria degli impianti alimentati a biomasse solide, che beneficiano di una tariffa incentivante creata per agevolarne la diffusione, sono ecosostenibili ed in linea con gli obiettivi e le strategie ambientali della UE. Il GSE (Gestore dei Servizi Energetici), emanazione del Ministero delle Finanze, garantisce, con un contratto della durata di 20 anni, l erogazione della tariffa incentivante per ogni kw di energia elettrica prodotta dall impianto ed immessa in rete (al netto degli autoconsumi, cioè sottraendo il consumo elettrico necessario al funzionamento dell impianto stesso). Gli incentivi sono riconosciuti sulla produzione di energia elettrica netta immessa in rete dall impianto. L'Energia elettrica autoconsumata non ha pertanto accesso agli incentivi. La produzione netta immessa in rete è il minor valore tra la produzione netta dell'impianto (autoconsumo fissato dal Decreto al 17%, valore fisso) e l'energia elettrica effettivamente immessa in rete dallo stesso. Il nostro impianto ha un autoconsumo sempre inferiore al 17% e beneficia per questo motivo del massimo valore di Energia elettrica incentivabile. La tariffa incentivante base può essere ulteriormente incrementata in funzione della matrice utilizzata e alla stessa possono essere ancora sommati vari bonus premianti (0,04 per la cogenerazione ad alto rendimento, 0,03 per le ridotte emissioni di polveri sottili e nitrati, 0,01 per le ridotte emissioni di CO2, e 0,02 per l utilizzo di biomassa di filiera corta rientranti in specifica tabella). L impianto Rengea Tech rientra nei parametri del decreto energie rinnovabili che prevede un incentivo più alto per le basse emissioni. Produzione di energia termica Oltre a produrre energia elettrica, l impianto produce energia termica disponibile pari a circa il 200 % dell energia elettrica prodotta. Parte di tale energia è utilizzata per il processo di gassificazione stesso. Tale energia termica proviene da tre fonti: 1. dal raffreddamento del gas prodotto nel reattore - il syngas viene prodotto a temperature superiori ai 1000 e in larga parte diviene calore di processo, ma viene anche recuperato da uno scambiatore; 2. dal raffreddamento dell acqua del radiatore che è acqua di raffreddamento del motore e che può quindi fornire un calore a bassa temperatura, attorno ai 90 ; 3. dal raffreddamento dei fumi di scarico che fornisce calore ad alta temperatura, 600. Il sistema di recupero è composto da uno scambiatore (di norma aria-acqua). Il termico può essere prodotto o ceduto a varie temperature o pressioni, a seconda delle necessità del singolo Cliente. Garanzie e manutenzione Rengea pone grande rilievo alle attività di garanzia e di manutenzione ordinaria e straordinarie. Oltre a fornire tutte le dovute garanzie di prodotto, ha attivato su tutto il territorio nazionale una rete di centri di assistenza tecnica che si basa direttamente sui professionisti che già collaborano con il fornitore dei motori industriali impiegati nei nostri cogeneratori. Queste aziende di manutenzione vengono coordinate da Rengea Energy, società consociata, che tramite un apposito contratto O&M fornisce un servizio Full Target per la durata ventennale del contributo GSE. In questo servizio sono comprese tutte le attività di manutenzione ordinaria e straordinaria, i materiali di consumo e la sostituzione delle parti usurate, secondo una precisa ottica di manutenzione programmata o predittiva e con un tempo di intervento al di sotto delle 48 ore; si ottiene perciò il mantenimento dell efficienza piena dell impianto e l ulteriore accesso alla garanzia di prestazione di una compagnia assicurativa nazionale primaria, che in sintesi garantisce il reddito definito nel business plan. Per i primi 5 anni il costo di questa polizza sarà a carico di Rengea Tech mentre per i successivi anni sarà il cliente a poter accedere direttamente alla ns. convenzione. 8

9 CONTATTO: Tecn. Av. Srl - Capitale Sociale ,00 i.v. Trib. Roma 6282/82 CCIAA Roma C.F P. IVA SEDE LEGALE ed UFFICIO OPERATIVO: Roma Via Cosseria, 5 Tel Fax Contatti: stefano.albrizio@tecnavsrl.it -- stefano.vicentini@tecnavsrl.it stefanoalbrizio@gmail.com stefanovicentini@hotmail.it 9