GASSIFICAZIONE prestazioni ed emissioni Matteo Prussi (direttore RE-CORD) Chi siamo 2
CREAR University Research Center Villa Montepaldi University Farm SEDI E RISORSE Pianvallico SpA Mugello Land Devel. Company Spike Renewables SrL Engineering and R&D SME RE-CORD dispone di un area sperimentale di 1 ha presso l azienda agricola Montepaldi, dove ha sede legale il consorzio stesso. RE-CORD, attraverso CREAR, può esercire impianti pilota a Fonti Rinnovabili RE-CORD segue tramite Spike la prima ingegnerizzazione e la realizzazione degli impianti RE-CORD opera inoltre presso la sede del CREAR a Firenze (Dip.di Energetica S.Stecco ) Reti, scambi, progetti 4
Il nostro impegno 5 The Biomass LAB
Biomassa solida Analisi elementare: C H N O S Potere Calorifico (inf.-sup.) Umidità Contenuto ceneri Fusibilità delle ceneri Metalli pesanti... Atomic Absorption AAS BM1 BM2 C (wt%) 37,6 48,7 H (wt%) 5,2 6,3 N (wt%) 6,4 6,8 S (wt%) 0,4 0,4 O (wt%) calculated 29,4 16,2 HHV (MJ/kg) 19,5 19,5 LHV (MJ/kg) 17,1 16,9 Ash content (wt%) 20,9 21,6 Moisture (wt%) content 6,2 6,7 Ash fusion 7 Obiettivi del progetto AGROGAS con il partner IISc (Indian Institute of Science) Installazione del sistema di gassificazione 70 kwel Marcatura CE Analisi sperimentale della tecnologia e delle prestazioni reali. Test di biomasse locali: potature di vite e olivo 8
Gruppo CTI su gassificazione La Gassificazione di piccola taglia 10
L interesse per la Gassificazione di piccola scala Gassificazione di piccola scala è interessante perché: tecnologia adeguata per impianti <200 kwel; richiesta di biomassa facilmente reperibile sul territorio; capace di valorizzare legna e scarti di produzioni agricole. L Impianto di Gassificazione Sistema di pre-trattamento e caricamento della BM Reattore Sistema di GasCleaning Produzione di energia elettrica e termica 12
Elementi di criticità dell attuale stato dell arte 13 Sistema di pre-trattamento e caricamento BM Gassificazione di piccola scala richiedono: 1. bassa umidità in ingresso: <10%. 2. Caratteristiche costanti. Pezzatura omogenea. Tipologia poco variabile REALMENTE NECESSARIE??
Reattore di pirolisi-gassificazione La tipologia di reattore definisce: composizione del gas; efficienza massima d impianto; ore di funzionamento continuativo; costi di manutenzione. Reattore di pirolisi-gassificazione ηmax_teorico= 70-85% Il rendimento massimo influenza il rendiomento globale d impianto: ηmax_impianto= 22-25%
Premessa al gas cleaning Durante il processo di gassificazione si formano sempre tars. Il sistema di pulizia deve essere visto come un unico elemento con l impianto di gassificazione. Premessa al gas cleaning La scelta dell impianto di gassificazione deve essere compatibile con la destinazione (utilizzo) del gas Generazione di calore Fornaci, grandi caldaie, co-combustione Motori Stirling Motori a gas Turbine e Gas Produzione di combustibili di sintesi Celle a Combustibile
Rimozione Tars Gas Sporco Gas Pulito Sistema di conversione Motori alternativi (20<ηel<35%): motori gas modificati: rendimenti contenuti; rumorosità; elevato CO; motori a ciclo diesel modificati: rendimenti elevati; necessitano di un 7-10% di combustibile liquido. Sezione di impianto che con un buon gas non evidenzia particolari criticità.
Osservazioni Generali 21 Numerose tecnologie
Elementi di criticità dell installazione di un impianto di gassificazione di piccola scala Sull attuale mercato Europeo (e non solo) si riscontra: Difficoltà nella definizione delle prestazioni di impianto. Genericità nelle specifiche sul combustibile. Procedure sul commissioning non formalizzate. Elementi di criticità dell installazione di un impianto di gassificazione di piccola scala Da un punto di vista contrattuale, inoltre: Copertura garanzia sulle prestazioni. Definizione contratto di manutenzione e certezza sui costi. Copertura assicurativa su garanzia per il fermo macchina.
Elementi di criticità dell installazione di un impianto di gassificazione di piccola scala NECESSITA DI VERIFICHE EFFETTUATE DA ENTE TERZO Gruppo CTI su gassificazione Raccomandazione CTI 13 26
Raccomandazione CTI 13 Impianti per la produzione e l impiego di gas da gassificazione di biomassa ligno-cellulosica Classificazione, requisiti essenziali, regole per l offerta, l ordinazione, la costruzione e il collaudo Il collaudo [ ] deve durare per un periodo non minore di 7 giorni. I rappresentanti del committente e del costruttore devono verificare[ ]: Per la biomassa ligno-cellulosica: tipologia merceologica (per esempio sfalci e potature, scarti di lavorazione del legno, residui di campo, nocciolino, ecc); umidità; PCI; Collaudo prestazionale Per ogni tipo di residuo solido campionato: composizione; stato di aggregazione (per esempio polveri, agglomerati solidi, fanghiglie, ecc); Per le caratteristiche funzionali dell impianto: bilancio di energia; temperature caratteristiche alle varie sezioni dell impianto; composizione del gas di gassificazione; Per la sezione energetica: produzione elettrica lorda; produzione elettrica netta; 28
RE-CORD RE-CORD dispone di competenze e strumenti per l analisi prestazionale degli impianti di gassificazione. Sampling Tars Condensation Portable GC
RE-CORD RE-CORD si propone di offrire un servizio di analisi e valutazione delle prestazioni per il monitoraggio (periodico, continuo) dei sistema a biomassa. Obiettivo: coprire una criticità propria del settore dei piccoli impianti a biomassa, replicando quanto già normalmente avviene per impianti di taglia superiore. Metodo: analisi e verifica prestazioni indipendente e trasparente. Conclusioni 32
Impianti di gassificazione di piccola scala Tecnologia che è prossima ad una fase di maturità tecnica. Interessante per impianti di piccola-media taglia. Rimangono aperte questioni di natura tecnica (complessità di impianto e di gestione) ma anche di natura commerciale. Installazioni che mantengono un rischio medio per l investitore Grazie per l attenzione
Criticità tecnologiche in impianti di piccola taglia e attuali soluzioni Matteo Prussi (direttore RE-CORD)