Energia Sostenibile dal Fuoco

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1 Agenzia Regionale per la Protezione dell Ambiente del Friuli Venezia Giulia Laboratorio Regionale di Educazione Ambientale del Friuli Venezia Giulia Energia Sostenibile dal Fuoco Pesaro, 25 febbraio 2013

2 Sviluppo sostenibile Sostenibilità significa vivere in modo confortevole e pacifico entro i limiti posti dalla natura L umanità deve imparare a vivere con il solo reddito generato dal capitale naturale residuo ( Mathis Wackernagel)

3 1 - Introduzione all energia Premessa: non si può parlare di Sviluppo Sostenibile senza parlare molto di Energia L Energia è un fattore ambientale trasversale dal momento che permea tutta la natura e condiziona la vita di ogni essere vivente. La disponibilità di energia è alla base della crescita della popolazione e del benessere - non solo materiale - di miliardi di uomini. La disponibilità di energia permette lo sfruttamento delle altre risorse ambientali ed il soddisfacimento di bisogni primari (e non).

4 PERCHÉ BIOMASSE Quasi il più alto rendimento tra le rinnovabili Alta compatibilità con sistemi attuali grazie a larga flessibilità di elaborazione in combustibili solidi, liquidi e gassosi Utilizzo energetico allevierebbe il problema di alcuni smaltimenti Rinaturalizzazione e valorizzazione economica di aree degradate Vantaggi occupazionali

5 Biomasse Si distinguono per: lignina/cellulosa; C/N; Umidità Piante e residui oleaginosi Piante e residui zuccherini e amidacei Piante e residui ligno-cellulosici Residui putrescibili, reflui animali Meccanici, Chimico-Fisici Biochimici Termochimici Estrazione oli Fermentazione alcolica Digestione Anaerobica Combustione Pirolisi Gassificazione

6 Piante e residui ligno-cellulosici Termochimici Aria in eccesso Aria in difetto Assenza d aria Combustione Co-combustione Gassificazione Pirolisi Carbonizzazione calore Gas combustibili (H 2 +CO) Liquidi Solidi Gas

7 Quanto è diffusa la legna?

8 Contributo delle emissioni da legna da combustioni non industriali sul totale delle emissioni di PM10 primario, in diverse regioni italiane

9 Emissioni Composti Organici Volatili: Combustione domestica

10 Emissioni polveri sottili PM10: Combustione domestica

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12 La pirolisi è un processo endotermico che si produce in carenza di ossigeno, (lo stesso usato dai carbonai per produrre il carbone vegetale) Una volta accesa, la pirolisi fa sviluppare alla biomassa: 1/3 di biochar, un prodotto solido (char), costituito da residuo carbonioso e da ceneri 1/3 di Tar un prodotto liquido che contenente elementi organici solubili a basso peso molecolare ed oli ad alto peso molecolare, denominata tar o bio-olio; 1/3 di gas (syngas), costituito principalmente da idrogeno, metano e monossido di carbonio e idrocarburi leggeri sia saturi che insaturi (un gas combustibile avente un medio potere calorifico (13 21 MJ/Nm3), Il bilancio delle emissioni è negativo perché la CO 2 resta nel biochar.

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15 COMBUSTIONI (per fonti rinnovabili) SOSTENIBILI - CARBON NEGATIVE LUCIASTOVE, N. Mulcahy

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20 Risultano idonee biomasse in cui il rapporto C/N abbia valori superiori a 30 ed il contenuto di umidità non superi il 30%; ovvero: la legna e tutti i suoi derivati (segatura, trucioli, ecc.), i sottoprodotti colturali di tipo ligno-cellulosico (paglia di cereali, residui di potatura della vite e dei fruttiferi, ecc.) ed alcuni scarti di lavorazione (lolla, pula, gusci, noccioli, ecc.).

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22 Con la pirolisi non si sfrutta al 100% il potenziale energetico della legna, infatti nella carbonella rimane mediamente circa il 30% del potere calorifico iniziale, però si migliora il potenziale energetico nel senso che, bruciando del gas, si ottengono temperature molto più elevate rispetto alla semplice combustione della legna. I vantaggi di questa combustione sono diversi tra cui: Miglioramento della qualità dell aria nelle località ad elevato consumo di legna o con scarsa movimentazione delle masse d aria (montagna) Un minor impiego di combustibile a parità di energia prodotta Minori emissioni di particolato, monossido di carbonio, furani, diossine, IPA Incremento della fertilità dei suoli (mediamente + 20%) con una sola somministrazione Sequestro attivo di CO 2 atmosferica e mitigazione dei cambiamenti climatici (ad ogni kg di biochar prodotto corrisponde una sottrazione di circa 3 kg di CO 2 ) Quasi la metà della popolazione cucina con il fuoco a 3 pietre, e le esalazioni portano a 1,9 milioni di morte premature ogni anno per complicazioni cardiorespiratorie (OMS)