Aspetti impiantistici e di sistema nel settore delle agroenergie

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1 Aspetti impiantistici e di sistema nel settore delle agroenergie Lucio Colla (Klyma S.r.l.), Claudio Caprara (DipSA),

2 Nascita della collaborazione PRRIITT Regione ER Laboratorio ERG Laboratorio LISEA KLYMA S.r.l. Altri Dip. UniBO (Ex DEIAgra) DipSA Studio della produzione e dell utilizzo di biomasse agroforestali a fini energetici. Sistemi per la produzione di energia da biomasse agroforestali e filiere agroenergetiche

3 Finalità della collaborazione Attività di ricerca e sviluppo su tematiche specifiche ed innovative afferenti al settore delle energie rinnovabili Promozione congiunta di progetti nell ambito di programmi nazionali e/o comunitari o di altri programmi promossi da strutture pubbliche o private.

4 Sviluppo della collaborazione: temi principali Modellazione e simulazione dei processi termochimici applicati alle biomasse agricole e forestali Ottimizzazione dimensionale e di processo di un reattore downdraft di pirogassificazione di biomasse legnose Modellazione di foto-bioreattori per la coltivazione di microalghe per la riduzione dei carichi di azoto e fosforo su digestati liquidi di digestione anaerobica.

5 Sviluppo della collaborazione: esempio applicativo Biomasse di origine agricola (colture dedicate e residui) Possibile fonte di reddito Fanghi dal trattamento di reflui Problematiche ambientali Possibile fonte di reddito % sludge supply Gassificazione per miscele biomassa-fanghi Confronto fra gli utili medi con due gruppi co-generativi ORC ed EFTG (International Journal of Energy & Technology (2011), 3, 1 6)

6 Klyma S.r.l. Settori di attività Fonti rinnovabili: Biomasse e sottoprodotti di origine agricola, zootecnica e/o forestale Biomasse da coltivazione energetica dedicata Rifiuti biodegradabili: Fanghi di depurazione disidratati Residui digestati da produzione di biogas Frazioni organiche dei rifiuti solidi urbani Combustibili solidi recuperati: CDR e CDR-Q conformi alle Norme Uni SRF conformi alle prescrizioni del CEN/TC 343 Frazioni residuali della raccolta differenziata.

7 Klyma S.r.l. Settori di attività Analisi dei processi: Descrizione dei processi e dei sistemi Bilanci di massa ed energia Calcoli dimensionali dei sistemi Modellazione di processo e di impianto Progettazione: Progettazione costruttiva meccanica ed impiantistica Progettazione dei sistemi di supervisione regolazione e controllo Certificazione e analisi del rischio: Validazione di processo Analisi delle prestazioni di processo e di impianto Definizione delle aree di rischio Verifica delle caratteristiche dei componenti di impianto Analisi complessiva dei rischi per Salute, Sicurezza ed Ambiente

8 Sviluppo della collaborazione e risultati Progettazione di processo, modellazione computazionale, simulazione e progettazione esecutiva di un impianto di pirogassificazione di biomasse legnose oggetto di deposito di domanda di brevetto (sistema a stadi realizzato per Ansaldo Energia S.p.A) Essiccatore a vapore surriscaldato Reattore di pirolisi Reattore di ossido riduzione

9 Sviluppo della collaborazione e risultati Modellazione di foto-bioreattori per la coltivazione di microalghe per la riduzione dei carichi di azoto e fosforo su digestati liquidi di digestione anaerobica. (14th International Biotechnology Symposium and Exhibition - IBS2010)

10 Risultati e criticità dell attività Aspetti impiantistici Caratterizzazione delle tecnologie disponibili Vincoli dimensionali Manutenzione e gestione I fabbisogni energetici dell azienda agricola Il nodo della interrompibilità negli impianti a fonti rinnovabili L accumulo delle energie e/o dei combustibili prodotti I carburanti per autotrazione (macchine agricole)

11 Risultati e criticità dell attività L autosufficienza energetica come elemento di reddito potenziale Energia elettrica Energia termica Il Biogas e/o il biometano come fonte di autonomia Aspetti economici Il quadro delle incentivazioni La disponibilità di biomasse I problemi della connessione alla rete elettrica

12 Prospettive future Indirizzi di ricerca e sviluppo di nuove tecnologie sostenibili Processi fisici, termochimici e biologici Materiali da valorizzare: biomasse di seconda generazione, biomasse residuali, sottoprodotti e scarti di produzione Riduzione complessiva delle emissioni in ambiente Superamento della logica delle incentivazioni e/o Pianificazione delle iniziative (realizzazioni sostenibili anche in assenza di incentivi)

13 Prospettive future Profonda revisione delle incentivazioni con: - la sola remunerazione dell energia elettrica prodotta con il prezzo medio zonale orario; - l incentivazione della valorizzazione dell energia termica e del biometano inteso come vettore energetico. Mutamento radicale del punto di vista imprenditoriale: - il sostegno dell iniziativa non si basa sull incentivazione; - consolidamento dell attività agricola con la valorizzazione di tutte le componenti (prodotti, sottoprodotti e scarti) della produzione.

14 klyma s.r.l. energie sostenibili ingegneria, ricerca e sviluppo Via Macanno 38/N Rimini Italy Lucio Colla, ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITÀ DI BOLOGNA VIALE G. FANIN, BOLOGNA - ITALIA - http// Claudio Caprara,

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