L uso energe+co della biomassa forestale nei territori montani Antonio6o Guidobono Cavalchini Università degli Studi di Milano

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Arnaldo Crippa
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1 L uso energe+co della biomassa forestale nei territori montani Antonio6o Guidobono Cavalchini Università degli Studi di Milano 1

2 Monte Bianco 4810 s.l.m. 1kWh = 3600 kj = 3600 knm 100 kg 3600 m ~ 3600 m 1kWh costa 0,15 0,18 se ele3rico; 0,09 se termico da gasolio; 0,06 se termico da biomassa Alpinista + sacco = = 100 kg Antonio6o Guidobono Cavalchini Udine maggio 2010 Courmayeur 1224 s.l.m. 2

3 Valenza della Biomassa in montagna Per migliorare bilancio CO2: Per auvare Good pracxses per la foresta con finalità paesaggisxche e ricadute posixve per il turismo; ambientali: l assorbimento di CO 2, infau, varia in funzione della specie vegetale, dello stadio fenologico, ma molto anche delle condizioni di sviluppo e dell input energexco per la coltura (che, però, non interessa le foreste); Per produzione: Di legname da opera; Di biomassa a scopi energexci Per mantenere il presidio antropico auvando manodopera specializzata 3

4 Valenza della Biomassa in montagna 4

5 I boschi nelle valli del Giarolo Tipo forestale Superficie (ha) Provvigioni unitarie (m 3 /ha) Val Borbera Val Curone VBorbea VCurone Ceduo di castagno Ceduo misto di castagno Querce+ di roverella Boschi di cerro faggete ostrie Boschi di robinia altri totale

6 BIOMASSA LEGNOSA DISPONIBILE Superficie a macchiatico positivo ha Prelievo a macchiatico positivo m Turnazione anni 25 Prelievo annuo m Prelievo effettivo % 30 Prelievo effettivo annuo m ~ Disponibilità, accessibilità (PFT, IPLA) Prelievo potenziale a fini energetici innovativi (60% dell effettivo) = ~ m 3 /anno Pari a ~ t/anno, e a ~ 40 GWh/anno 6

7 Potenzialità Teoricamente, quindi, Val Borbera e Val Curone potrebbero alimentare una centrale della potenza di 5 MW complessivi (E t + E el ), o di una potenza ele6rica di 1 MW. Ma le problema+che sono numerose e complesse! 7

8 Le problema+che cri+cità Viabilità forestale Disponibilità di manodopera specializzata Mancanza di macchine e a6rezzature efficaci Massa cri+ca Logis+ca e ges+one soluzione Inves+men+ (eleva+), intervento pubblico Formazione Inves+men+ eleva+, incen+vi pubblici Forme associa+ve, consorzi forestali Taglia impian+ contenuta 8

9 La cogenerazione da biomassa 9

10 Gassificazione e turbina a syngas 10

11 Gassificazione e motore endotermico 11

12 Turbina ad aria calda 12

13 Ciclo S+rling a syngas 13

14 14

15 I sistemi di gassificazione 15

16 Localizzazioni possibili 16

17 Localizzazioni possibili 17

18 Producibilità di E t e di E el 18

19 Sintesi delle diverse soluzioni Solution Plant size (kw el ) el (%) Complexity Reliability Cost* ( x10 3 /kw el ) Direct combustion Orc > Mean Good Hot air turbine > Mean Good Gassification Gas turbine > Mean Good 6.0 Stirling > High Mean Good 6.0 Eight cycle > High Mean Satisfactory Diesel > High Mean Satisfactory

20 Producibilità di E t e di E el e ritorni economici Earn [ ] Solution 6 months of operation [4,000 h] one year of operation [8,000 h] E t * Eel** Total E t * E el ** Total Stirling engine 34,500 33,600 68,100 37,950 67, ,150 Endothermic engine 34,500 50,400 84,900 37, , ,750 Solution 6 months of operation [4,000 h] one year of operation [8,000 h] E t [MWh] E t [MWh] η tot E el [%] producted Producted Used [MWh] Producted Used E el producted [MWh] η tot [%] Stirling engine [Power: 30kW el ; 110 kw t ] Endothermic engine [Power: 45 kw el ; 105 kw t ]

21 Consumo di biomassa e ritorni ambientali Solution 6 month of operation [4,000 h] one year of operation [8,000] h Dry matter [t] CO2 reduction [t] Dry matter [t] CO2 reduction [t] Stirling engine [30 kwel] Endothermic engine [45 kwel]

22 Conclusioni Creare le condizioni necessarie: infrastru6ure, associazionismo, formazione professionale; Taglia piccola (< 500 kw totali) Impian+ di elevato rendimento complessivo, impian+ di elevato rendimento ele6rico; Odmizzare l uso della biomassa, ovvero l uso della parte termica; Impian+ affidabili. 22

23 Grazie per l a6enzione! 23

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