Atti del Seminario PELLET DA BIOMASSE AGRO-FORESTALI (AGRIPELLET) Giovedì 8 novembre Padiglione 42, Area ENAMA - Saletta 1 - Fiera di Bologna

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1 Atti del Seminario PELLET DA BIOMASSE AGRO-FORESTALI (AGRIPELLET) Giovedì 8 novembre 2012 Padiglione 42, Area ENAMA - Saletta 1 - Fiera di Bologna EIMA International EIMA Energy

2 PRESENTAZIONE Il pellet di qualità, ottenuto dall addensamento della biomassa legnosa, essendo facilmente trasportabile ed utilizzabile, è diventato un biocombustibile di uso comune, soprattutto per la produzione di energia termica a livello residenziale con stufe e/o caldaie. Il pellet, oltre che dal legno di qualità, che è prevalentemente di origine forestale, può essere ottenuto anche da residui agro-forestali (paglia e stocchi delle colture erbacee, residui di potature delle colture arboree, residui dalla potatura del bosco), che risultano abbondanti e sostenibili in quanto sottoprodotti di processi primari. In questo caso si può parlare di Agripellet. L Agripellet, la sua produzione, il suo utilizzo, i quantitativi potenzialmente disponibili in Italia e la normativa vigente di riferimento sono i temi trattati nel seminario. Il seminario ci presenterà, inoltre, i risultati di un progetto europeo dedicati al mercato del pellet da biomassa alternativa mixbiopells, di cui il CTI è partner ed i risultati di studi effettuati dal Laboratorio Biomasse dell Università Politecnica delle Marche in collaborazione con un suo spin-off, SIBE S.r.l., sulle caratteristiche chimico-fisiche delle varie tipologie di pellet in commercio ed alternative. ORGANIZZATO DA: NORMATIVA E MERCATO Comitato Termotecnico Italiano Energia e Ambiente Il Comitato Termotecnico Italiano Energia e Ambiente, Ente Federato all UNI, ha lo scopo di svolgere attività normativa e unificatrice nei vari settori della termotecnica. Il CTI, inoltre, svolge attività di ricerca sia in ambito nazionale che internazionale, prevalentemente concentrata nel settore delle fonti energetiche rinnovabili e del risparmio energetico. L attivazione di progetti di ricerca ha scopi molteplici: fornire il necessario background per attività normative specifiche, sviluppare utili collaborazioni con Enti istituzionali (MAP, MATT, MIPAF, Regioni ed organizzazioni straniere di vario livello) ed altri soggetti, quali associazioni industriali del settore. Progetto europeo Market Implementation of Extraordinary Biomass Pellets mixbiopells Il progetto è supportato dal programma Intelligent Energy Europe IEE e vede coinvolti sette Paesi: Germania, Italia, Austria, Finlandia, Svezia, Danimarca e Spagna. Il ruolo di partner italiano è rivestito dal CTI. L obiettivo del progetto è l analisi della possibilità di sviluppo di pellet da materiale alternativo al legno. Laboratorio Biomasse - Università Politecnica delle Marche Il Laboratorio Biomasse, accreditato all albo MIUR come laboratorio altamente qualificato, dispone di impianti, attrezzature e strumentazioni idonee per affrontare le tematiche di ricerca e sviluppo che riguardano i materiali, i processi e i sistemi di interesse del settore. La doppia natura che caratterizza le attività del gruppo di lavoro, pragmatica nell affrontare le realtà del settore e analitica nello sviluppo delle attività di ricerca, permette di affrontare le diverse iniziative con un approccio organico. Il Gruppo Biomasse si avvale, per le attività applicative di sviluppo, dello spin-off SIBE S.r.l., una società partecipata dell UNIVPM. / RICERCHE E PROCESSI SERVIZI E CONSULENZE Sistemi Innovativi Biomasse Energetiche S.I.B.E. S.r.l. La Società Sistemi Innovativi Biomasse Energetiche SIBE S.r.l., spin-off dell Università Politecnica delle Marche, vuole essere un riferimento per chi opera nel settore delle energie rinnovabili in risposta alle problematiche relative all approvvigionamento delle fonti energetiche, all uso efficiente delle risorse ed alla sostenibilità energetica. I servizi offerti, sia di consulenza che di attività analitica, sono supportati dal Laboratorio Biomasse dell UNIVPM.

3 L agripellet: caratteristiche e applicazioni Giuseppe Toscano Laboratorio Biomasse Università Politecnica delle Marche Seminario PELLET DA BIOMASSE AGRO-FORESTALI (AGRIPELLET) Giovedì 8 novembre 2012 Padiglione 42 - Saletta A - Fiera di Bologna EIMA International EIMA Energy

4 CRESCITA PRODUZIONE PELLET LEGNO Dati Europa Consumo Produzione ton ton

5 SITUAZIONE ITALIA IMPORT > ton Tendenza all uso di biomasse solide per usi energetici AUTOPRODUZIONE ton Importazione Italia (2010) - tons

6 LEGNO FILIERA DEL PELLET Prodotto denso e scorrevole Standardizzazione EN

7 VANTAGGI GENERALI DALLA PELLETTIZZAZIONE Elevata densità energetica Trasporto e stoccaggio Qualità più controllabile - Prodotto più omogeneo - Potenzialmente tracciabile Rendimenti combustione più elevati Aspetti commerciali Informazioni sul prodotto Migliori prestazioni ambientali

8 BIOMASSE LEGNOSE BIOMASSE AGRICOLE PURO Agroresiduo MISCELA Agroresiduo Legno

9 IL PROCESSO DI PELLETTIZZAZIONE PER I RESIDUI AGRICOLI ED AGROINDUSTRIALE CONFERIMENTO RESIDUO IMPIANTO DI PELLETTIZZAZIONE PELLET Macinazione Essiccazione Cubettatura Trafila Coltello Rulli interni Additivi

10 EN Classi di qualità A1 A2 B Specifiche Diametro e lunghezza Umidità Ceneri PCI Cloro Zolfo....

11 ELEVATA MASSA VOLUMICA kg/m 3 Umidità: 15 50% kg/m 3 Umidità: 7-10%

12 UMIDITA E DIMENSIONI CONTENUTE Nucleo di umidità Minore energia Bassa temperatura combustione Umidità max 10% Alta energia Elevata temperatura combustione

13 COMPORTAMENTO IN COMBUSTIONE Aria Combustibile Aria Combustibile

14 TEST DI COMBUSTIONE Pellet di vite Monitoraggio combustione Laboratorio Biomasse Università Politecnica Marche Agripellet KWB boiler di proprietà ISPARO

15 TEST DI COMBUSTIONE PELLET LEGNO PELLET POTATURE VITE Polveri (mg/nm3) CO (mg/nm3) NOx (mg/nm3) PELLET LEGNO PELLET 50 Stocchi mais + 50 legno Polveri (mg/nm3) CO (mg/nm3) NOx (mg/nm3) Valori delle emissioni riferite ad un tenore in O 2 dell 11%.

16 COMBUSTIONE

17 COMBUSTIONE MATERIALE Polveri (mg/kg s.s.) Trattamento emissioni Foglie In campo (A) Potature e rami In campo (A) Paglie frumento In campo (A) Paglia di riso In campo (A) Pellet legno in caldaia Senza filtro (LB) Pellet stocchi in caldaia Senza filtro (LB) Pellet di vite in caldaia 600 Senza filtro (LB) Pellet di vite in caldaia 200 Caldaia sperimentale (A) Pellet pollina 30 Filtri a maniche (LB) (A) = Letteratura scientifica (LB) = Dati Laboratorio Biomasse

18 Polveri (g / kg s.s.) COMBUSTIONE Foglie Potature e rami Paglie frumento Paglia di riso Pellet legno in caldaia Agripellet stocchi in caldaia Pellet di vite in caldaia Pellet di vite in caldaia Pellet pollina

19 DIMENSIONI OMOGENEE E CONTENUTE Agriresidui grezzi Agriresidui pellettizzati

20 SISTEMI DI TRASPORTO E STOCCAGGIO

21 SISTEMI DI TRASPORTO E STOCCAGGIO

22 SISTEMI DI ALIMENTAZIONE DELLE CALDAIE

23 CRITICITA ASPETTI TECNICO-ECONOMICI - Sistemi combustione per agripellet - Costo degli impianti BASSA QUALITA - Ceneri (frazione inorganica) - Cloro, Zolfo e Azoto - Variabilità delle materie prime ETICHETTATURA E NORMATIVA - Assenza di riferimenti - Prodotto e impianto termico MERCATO - Difficoltà incontro domanda/offerta - Prezzo e regole non identificabili

24 CONFRONTO CARATTERISTICHE PELLET PELLET LEGNO AGRORESIDUI Media Min Max Media Min Max Ceneri (%ss) 0,7 0,2 2,5 4,2 1,0 13,0 PCI (MJ/kg ss) 17,1 15,5 18,0 18,0 15,2 23,7 Azoto (%) 0,2 0,05 1,90 1,80 1,40 6,90 Cloro (%) <0,01 <0,01 0,03 0,14 0,07 0,74 Zolfo (%) 0,01 <0,01 0,05 0,05 0,01 0,17 Fonte: Laboratorio Biomasse

25 ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLET Legno Vite Olivo Sorgo Mais + Panello Pioppo girasole Pesco Umidità (%) < 9,0 < 9,0 < 9,0 9,9 < 9,0 < 9,0 < 9,0 Ceneri (%ss) 0,7 2,7 3,1 3,9 1,7 4,9 2,4 PCI (MJ/kg tq) 17,1 17,1 16,9 15,9 15,5 17,8 16 Azoto (%) 0,2 1,3 1,4 0,6 0,4 4,5 1,3 Cloro (%) 0,01 0,04 0,06 0,22 0,18 0,06 Zolfo (%) 0,01 0,03 0,01 0,5 0,02 0,01 Temp. Fusione >1250 >1400 >1400 >1300 Fonte: Laboratorio Biomasse

26 QUALITA DELL AGRIPELLET CONTENUTO IN CENERI POLVERI CLORO E ZOLFO

27 IL PROBLEMA DELLE CENERI BASSO FONDENTI

28 CENERI ALTO FONDENTI

29 SOLUZIONI EVITARE IMPURITA Raccolta senza sollevare la terra Conservazione senza processi fermentativi MISCELE Tra biomasse o con il legno ADDITIVI Prodotti inorganici (es. CaO) Aumento delle temperature di fusibilità IMPIANTI TERMICI Bruciatori specifici Sistemi di abbattimento polveri

30 SVILUPPO FILIERA APPROVVIGIONAMENTO PRODUZIONE DI PELLET IN AZIENDA STOCCAGGIO AUTOCONSUMO TRASPORTO PRODUZIONE DI PELLET IN IMPIANTO DI PELLETTIZZAZIONE MERCATO

31 LA FILIERA DEL PELLET DI VITE

32 LA FILIERA DEL PELLET DI VITE

33 LA FILIERA DEL PELLET DI VITE

34 LA FILIERA DEL PELLET DI VITE

35 LE FILIERE IN EUROPA PELLET DI PAGLIA FEX - ÖKO-Faserverarbeitungs-GmbH johann.payerl@streufex.com Homepage: Impianto: Køge Biopellet Factory

36 LE FILIERE IN EUROPA PELLET DI MISCANTHUS E VINACCE info@pusch.ag info@agrarstick.de PELLET DA VINACCE RLP AgroScience GmbH Fase dimostrativa Sistema da 30 kw

37 LE FILIERE IN EUROPA PELLET DI PAGLIA E TORBA Domestic Bio Heating Jesper Slöjdare jesper.slojdare@ariterm.se

38 LE FILIERE IN EUROPA PELLET DI POTATURE DI VITE Orientación Sur Consultoría, SL Avda Primero de Julio, 70 Local Valdepeñas (Ciudad Real) Spain Telefono: orientacionsur@orientacionsur.es

39 LE FILIERE IN EUROPA BRICHETTE DI GUSCI DI MANDORLE

40 PUBBLICAZIONI SUL SITO DEL mixbiopells PUBBLICAZIONI

41 mixbiopells Grazie per l attenzione Giuseppe Toscano Laboratorio Biomasse Università Politecnica delle Marche g.toscano@univpm.it

42 NORMATIVA SULL AGRIPELLET SIBE Srl - Dott.ssa Vanessa Scrosta giovedì 8 novembre 2012 Padiglione 42 Saletta A Fiera di Bologna EIMA INTERNATIONAL 2012 EIMA Energy

43 Decreto Legislativo 28/2011 Attuazione della direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell uso dell energia da fonti rinnovabili, recante modifica e successiva abrogazione delle direttive 2001/77/Ce e 2003/30/CE CAPO II Regolamentazione tecnica Art. 10 Requisiti e specifiche tecniche Comma 1 Decorso 1 anno dalla data di entrata in vigore del presente decreto, gli impianti alimentati da fonti rinnovabili accedono agli incentivi statali a condizione che rispettino i requisiti e le specifiche tecniche di cui all allegato 2.

44 Allegato 2 Requisiti e specifiche tecniche degli impianti alimentati da fonti rinnovabili ai fini dell accesso agli incentivi nazionali Comma 2 Per le biomasse utilizzate in forma di pellet o cippato ai fini dell accesso agli incentivi statali, a decorrere da 1 anno alla data di entrata in vigore del presente decreto legislativo, è richiesta la conformità alle classi di qualità A1 e A2 indicate nelle norme UNI EN :2011 per il pellet e UNI EN per il cippato Comma 7 Il rispetto delle NORME TECNICHE è comprovato tramite attestazione rilasciata da laboratori accreditati da organismi di accreditamento appartenenti alla European Co-operation for accreditation (EA)

45 Energia da fonti rinnovabili energia proveniente da fonti rinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare, aerotermica, geotermica, idrotermica i ed oceanic, idraulica, biomassa, gas di discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas. Biomassa - la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica derivante dall agricoltura (comprendente sostanze vegetali ed animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l acquacoltura, gli sfalci e le potature provenienti dal verde pubblico e privato, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali i ed urbani

46 Decreto Legislativo 152/2006 e s.m.i. Parte quinta Norme in materia di tutela dell aria e di riduzione delle emissioni in atmosfera Allegato X Disciplina dei comustibili Parte II Caratteristiche merceologiche dei combustibili e relative condizioni di utilizzo Sezione 4 Caratteristiche delle biomasse combustibili e relative condizioni di utilizzo a) Materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicate b) Materiale vegetale prodotto da interventi selvicolturali, da manutenzione forestale e da potatura c) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di legno vergine e costituito da cortecce, segatura, trucioli, chips, refili e tondelli di legno vergine, granulati e cascami di sughero vergine, tondelli non contaminati da inquinanti d) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di prodotti agricoli e) Sansa di oliva disoleata ottenuta dal trattamento delle sanse vergini con n- esano per l estrazione dell olio di sansa destinata all alimentazione umana e da successivo trattamento tt t termico purchè i predetti trattamenti tt ti siano effettuati ti all interno del medesimo impianto

47 Decreto Legislativo 152/2006 e s.m.i. Parte quinta Norme in materia di tutela dell aria e di riduzione delle emissioni in atmosfera Art. 293 Comma 1 Negli impianti disciplinati dal Titolo I e dal Titolo II (Impianti termici civile), inclusi gli impianti termici civili di potenza termica inferiore al valore soglia (0,035 MW), possono essere utilizzati esclusivamente i combustibili previsti per tali categorie di impianti nell allegato X Allegato IX Sezione 2 Valori limite per gli impianti che utilizzano biomasse Potenza termica nominale (MW) >0,15 e <1 Polveri totali 100 mg/nm 3 Carbonio organico totale (COT) Monossido di carbonio 350 mg/nm 3 Ossidi di azoto 500 mg/nm 3 Ossidi di zolfo 200 mg/nm 3

48 UNI EN Biocombustibili solidi Specifiche e classificazione combustibile Parte 2 Pellet di legno per uso non industriale USO NON INDUSTRIALE uso in piccoli apparecchi per riscaldamento di case e piccoli locali commerciali e pubblici

49 Unità di misura A1 A2 B Legno da Alberi interi senza radici 1.1 Legna vergine di origine fusto Sottoprodotti dell industria del legno non trattati Legno da fusto Residui di taglio legname Corteccia derivante dall industria del legno 1.2.1Sottoprodotti dell industria del legno non forestale 1.2 Sottoprodotti dell industria del legno 1.3 Legno usato chimicamente trattati chimicamente Diametro mm 6±1 6±1 6±1 Lunghezza mm 3,15 L 40 3,15 L 40 3,15 L 40 Umidità % t.q Ceneri % s.s. 0,7 1,5 3,0 Durabilità meccanica % t.q. 97,5 97,5 96,5 Polveri % t.q. 1,0 1,0 1,0 Potere calorifico netto MJ/kg t.q. 16,5 PCN 19 16,3 PCN PCN 19 Densità Kg/m Azoto % s.s. 0,3 0,5 1 Zolfo % s.s. 0,03 0,03 0,04 Cloro % s.s. 0,02 0,02 0,03 Cromo, Piombo, Rame mg/kg s.s Mercurio mg/kg s.s. 0,1 0,1 0,1 Cadmio mg/kg s.s. 0,5 0,5 0,5 Arsenico mg/kg s.s Nichel mg/kg s.s Zinco mg/kg s.s Fusibilità delle ceneri C

50 UNI EN Biocombustibili solidi Specifiche e classificazione combustibile Parte 6 Pellet non legnoso per usi non industriali La norma tecnica prevede come materia prima per la produzione di pellets: -Coltivazioni erbacee (cereali, colture industriali, colture dedicate) e sottoprodotti delle colture erbacee (paglie, stocchi) - Coltivazioni arboree - Miscele di biomassa (coltivazioni erbacee, arboree e legno)

51 Diametro Lunghezza Unità di misura A B mm mm 2 Biomasse erbacee 3 Biomasse arboree (frutta e semi) 4 Miscele 2 Biomasse erbacce 3 Biomasse arboree (frutta e semi) 4 Miscele Umidità % t.q Ceneri % s.s Durabilità meccanica % t.q. 97,5 96 Polveri % t.q. 2 3 Potere calorifico netto MJ/kg t.q. 14,1 13,2 Densità Kg/m Azoto % s.s. 1,5 2 Zolfo % s.s. 0,20 0,20 Cloro % s.s. 0,20 0,30 Cromo mg/kg s.s Piombo mg/kg s.s Mercurio mg/kg s.s. 0,1 0,1 Cadmio mg/kg ss s.s. 05 0,5 05 0,5 Rame mg/kg s.s Arsenico mg/kg s.s. 1 1 Nichel mg/kg ss s.s Zinco mg/kg s.s Fusibilità delle ceneri C

52 CERTIFICAZIONE VOLONTARIE DEL PELLET ENplus Certificazione di sistema attivo in Europache esamina tutta la filiera del pellet dalla produzione/ricezione della materia prima alla consegna al consumatore finale basata sulla UNI EN limitatamente alle classi A1 e A2 PELLET GOLD Certificazione di qualità del prodotto attiva in Italia e basata sulla UNI EN ; rispetto ai parametri previsti dalla norma si richiede anche il contenuto di formaldeide e l analisi della radioattività