Ing. Maurizio Volpe Saber Technology srl

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Serena Poggi
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1 Ing. Maurizio Volpe Saber Technology srl

2 Progetto Ecodens Progetto di filiera per lo sviluppo di un processo per la produzione di un combustibile ottenuto per co-densificazione di sanse con altre biomasse residuali. la sansa può essere vantaggiosamente trasformata in un biocombustibile stabile e perfettamente eco-compatibile. Mediante opportune trasformazioni termo-meccaniche, la sansa vergine può divenire così fonte di energia rinnovabile per i comparti agricoli più energivori quali il settore lattiero-caseario e zootecnico. la sansa vergine è un inquinante e pertanto deve essere opportunamente smaltita. Lo smaltimento delle sanse è attualmente una attività poco sostenibile dalle aziende agricole regionali (produttori e frantoi) sia dal punto di vista economico che ambientale. In sintesi l obiettivo è di trasformare quello che è attualmente un problema economico ed ambientale, in una opportunità di innovazione e crescita della competitività delle imprese agricole siciliane. Saber Technology- Ing. Maurizio Volpe III campo dimostrativo 2

Mediante opportune trasformazioni termo-meccaniche, la sansa vergine può divenire così fonte di energia rinnovabile per i comparti agricoli più energivori quali il settore lattiero-caseario e

3 Benefici Ambientali Combustibili da fonte rinnovabile Riduzione del Carbon Footprint: riduzione emissione di gas ad effetto serra. Saber Technology- Ing. Maurizio Volpe III campo dimostrativo 3

4 Benefici Economici Riduzione della dipendenza dai combustibili fossili fattori economici e geo-strategici _(accessed 29/11/2013) 4

Benefici Economici Produzione di combustibili rinnovabili da biomasse residuali Politiche ambientali-incentivi norme di legge Europee (certificati verdi,

) Sviluppo di nuove tecnologie di produzione di combustibili e loro conversione energetica per l ottimizzazione delle rese in impianti di piccola e media

5 Benefici Economici Produzione di combustibili rinnovabili da biomasse residuali Politiche ambientali-incentivi norme di legge Europee (certificati verdi, certificati bianchi etc.) Sviluppo di nuove tecnologie di produzione di combustibili e loro conversione energetica per l ottimizzazione delle rese in impianti di piccola e media taglia (auto approvvigionamento energetico) adattabilità ai diversi tipi di feed-stock Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, Renewables 2013 Global Status Report, 2013, Available in (accessed ). 5

6 Pirolisi Processi di conversione delle biomasse Processo di decomposizione termochimica ( C) di materiali organici in assenza di agente ossidante; Il calore fornito nel processo di pirolisi viene quindi utilizzato per scindere i legami chimici. (omolisi termicamente indotta cracking termico) Frazione solida: bio-char Frazione liquida acquosa: metanolo, acidi organici e chetoni Frazione liquida oleosa: bio-olii (miscela di idrocarburi alifatici e aromatici, polifenoli) 6

7 Gassificazione Processi di conversione delle biomasse Processo termochimico in presenza di una quantità sottostechiometrica di un agente ossidante tipicamente aria (ossigeno) e/o vapore. T > C che permette di convertire materiale ricco in carbonio e quindi anche biomasse in syn-gas. (CO e H 2 ). Frazione solida: bio-char/ceneri Frazione gassosa: syngas: CO e H 2 con variabili quantità di metano CH 4 e diossido di carbonio CO 2 Utlizzo del gas di sintesi come combustibile o come reagente (reaz. di Fischer e 7 Tropsch) per la produzione di combustibili (benzine e diesel) sintetici

8 Processi di conversione delle biomasse Combustione Processo termochimico in eccesso di un agente ossidante tipicamente aria (ossigeno) che permette di convertire materiale ricco in carbonio in energia. Prodotti di combustione: ceneri, CO 2 e H 2 O. Energia CO 2 - H 2 O - (NO x ) 8

(ossigeno) che permette di convertire materiale ricco in carbonio in

9 Co-densificazione di biomasse: Il pellet come combustibile 9

10 Fasi di produzione di pellet La densificazione in pellet conferisce maggiore stabilità chimica, omogeneità composizionale e dimensionale il che implica una maggiore efficienza nella conversione energetica; riduzione dei volumi e quindi migliori condizioni (economicità) di stoccaggio e trasporto. Essiccazione Raffinazione Condizionamento Aggiunta di additivi Pressatura Raffraddamento e vagliatura Stoccaggio e trasporto 10

energetica; riduzione dei volumi e quindi migliori condizioni (economicità) di stoccaggio e trasporto.

11 Il pellet come combustibile 11

12 Il pellet come combustibile 12

13 Distribuzione regionale del Pellet Il pellet come combustibile 13

14 Il pellet come combustibile Costo dell energia 14

15 Etichettatura Qualità del pellet 15

16 Certificazione del pellet Certificazione del Pellet: EN ISO 9001 e UNI EN sistema di certificazione della qualità ENplus sistema di attestazione della qualità attivo in Italia, sempre basato sulla norma UNI EN , è Pellet Gold 16

17 Calorimetro LECO AC 500 Misure Calorimetriche UNI EN 14918:

18 Calorimetro LECO AC 500 Misure Calorimetriche UNI EN 14918:

19 Qualità del Combustibile: Misura dei PCS Campione di Pellet PCS[kj/kg] PCS[kWh/kg] Misto triturato R75/25-CN P75/ CN P75/25-15-CN P0/ P66/33-15-DN P75/ DN P70/30-1-DN P70/30-1-N Campione di Pellet Misto triturato R75/25-CN P75/ CN P75/25-15-CN P70/30-1-DN P0/ P66/33-15-DN P75/ DN P70/30-1-N 19

07 P66/33-15-DN 20557 5.71 P75/25-0.5-DN 21082 5.86 P70/30-1-DN 20386 5.66 P70/30-1-N 20283 5.

20 TGA LECO 701 DTG Analisi Termogravimetriche Analisi prossima VM + FC + M + ASH = 100 % UNI EN : ASTM D

21 Qualità del Combustibile: moisture P75/ N P75/25 15-N P75/ N 75/25 Triturato 21

22 Qualità del Combustibile: VM 75/25 Triturato P75/ N 22

23 Qualità del Combustibile: VM P75/ CN P75/25 15-CN 23

24 Qualità del Combustibile: VM P75/ CN P75/ DN 24

25 Qualità del Combustibile: VM P75/25 15-CN P0/

26 Qualità del Combustibile: VM P75/25 15-CN P66/33 15 DN 26

27 Qualità del Combustibile: Analisi Prossima TGA Analisi prossima VM + FC + M + ASH = 100 % Proximate analysis %(d.b.) Moisture Volatile matter Fixed carbon Ash Misto triturato 8.5% 69.3% 17.8% 4.5% R75/25-CN 8.3% 70.0% 18.7% 3.1% P75/ CN 7.0% 72.3% 16.9% 3.8% P75/25-15-CN 6.6% 73.2% 15.5% 4.8% P0/ % 74.6% 17.2% 2.4% P66/33-15-DN 6.6% 72.7% 16.4% 4.3% P75/ DN 6.3% 72.8% 17.0% 3.8% 27

28 Conclusioni e sviluppi in corso Il pellet da co-densificazione delle sanse ha ottime caratteristiche energetiche > 5.0 kwh/kg, (5.8 kwh/kg per i pellet con tenori superiori di sansa) Il contenuto in ceneri risulta inferiore al 5% (mediamente 3.8%) Pellet con tenori si sansa più elevati hanno una reattività maggiore; La de-nocciolatura diminuisce la reattività del combustibile ma ne aumenta il potere calorifico superiore; La velocità di pellettizzazione non influenza la reattività ed il potere calorifico. 28

29 Sviluppi in corso Analisi energetica di ulteriori miscele test di Durabilità Analisi elementare (analisi ultima dei combustibili) Elementar Macro Cube VARIO Analisi Elementare CHNS C + H + O + N +S + ASH + M = 100 % 29

30 Sviluppi in corso: Analisi dei metalli ICP-OES Analisi dei metalli nelle ceneri Sodio Na Potassio K Arsenico As Cadmio Cd Cromo Cr Rame Cu Piombo Pb Mercurio Hg Nichel Ni Zinco - Zn 30

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