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La metanizzazione dei rifiuti provenienti dalle attività urbane, agricole e industriali conviene quando i rifiuti contengono una elevata percentuale d’acqua (almeno il 60%). Esiste un campo di interregno, più o meno tra i valori 41-55% di MS (materia secca) in cui la tecnologia può essere scelta tenendo conto di tutta una serie di parametri. Se la materia secca é uguale o superiore al
55% diventa conveniente essiccare il materiale usando il calore prodotto dall’impianto (in genere si tratta del calore non nobile, cioè flussi d’aria a 50-60°C provenienti dai motori che non vengono
utilizzati per la produzione di vapore o per il teleriscaldamento) e utilizzare le tecnologie per la
produzione del Syngas.
Il Syngas é un gas di sintesi prodotto attraverso due procedimenti base : la pirolisi e la gassificazione (spesso entrambi) seguiti da processi che hanno diverse funzioni, la più importante delle quali é la « pulizia » o purificazione del Syngas. Richiamiamo brevemente alcune nozioni di base sul Syngas prima di parlare delle tecnologie più importanti per la sua produzione.
Il Syngas si ricava direttamente dalla degradazione ad alta temperatura di tutto ciò che contiene carbonio, idrogeno ed ossigeno, cioé la materia organica (parte organica dei RSU, acque dei depuratori, residui animali e vegetali, rifiuti di animali, industriali, rifiuti medici pericolosi dagli ospedali, fanghi di depurazione delle acque di fogna, scarti di macellazione, residui vegetali, oli minerali, solventi, legno, carta, plastiche e simili). Il processo ad alta temperatura (850°C-1200°C e oltre) “rompe” le molecole lunghe trasformandole essenzialmente in Idrogeno e CO (che é un combustibile), ed altre sostanze utili o da eliminare.
L’alta temperatura elimina ogni forma di vita batterica, non c’é combustione perché il processo avviene in atmosfera di azoto (senza ossigeno) nel caso dei procedimenti pirolitici e con una modestissima quantità di ossigeno nei processi di gassificazione (l’ossigeno serve per ossidare alcune sostanze che si formano nella gassificazione). Alcuni impianti comprendono entrambi i processi. Nel processo complessivo ogni inquinante viene eliminato, le emissioni sono bassissime, o estremamente ridotte rispetto ai processi di termovalorizzazione.
Riassumendo abbiamo: PIROLISI = degradazione termica del materiale in assenza di aria (ossigeno) con produzione di Syngas, eventualmente oli, carbone. GASSIFICAZIONE = scomposizione del materiale con riconversione delle molecole in Syngas in atmosfera ad ossigeno rarefatto con controllo accurato dello stesso. Anche in questo processo di Produce carbone.
La composizione del Syngas varia da processo a processo, il processo viene scelto in funzione dei materiali da gassificare. Più abbiamo a che fare con materiali mono composti (es. Legno) più l’’impianto é relativamente semplice e controllabile. Nel caso di materiali compositi (es. Rifiuti
Urbani il processo é più complesso. Anche un non esperto comprenderà che quando sono in gioco
temperature superiori agli 850°C e gas pericolosi come l’idrogeno, le tecnologie devono essere a tutta prova.
Una volta prodotto il gas e purificatolo, la sua utilizzazione é semplice come per il biogas come vedremo nella e-news 5 le tecnologie sono fondamentalmente tre: cogeneratori, turbine e fuel cella. Il problema sta tutto nella produzione del gas, pertanto esamineremo casi concreti nel dettaglio sino alla produzione e purificazione del Syngas, lasciando alla e-news 5 il compito di spiegare le tecnologie che trasformano il Syngas ed il Biogas in energia termica ed elettrica.
SYNGAS DAL LEGNO
È una delle tecnologie più semplici perché il materiale si presta allo scopo.
Il legno deve avere dimensioni massime e minime prestabilite con una granulometria sufficientemente estesa. In pratica i «pezzetti di legno» devono avere una superficie variabile da 25 sino a 60 mmq con una lunghezza che va da 25 a 150 mm. I pezzi più grandi costituiscono più del 50% del totale. Ovviamente c’é una macchina trituratrice che fa questo lavoro, per cui é sufficiente infilarci il tronco ed il resto va da se. Il legno così dimensionato va a finire in uno o più contenitori (grossi più o meno come dei comuni container) dove viene essiccato dall’aria calda che é prodotta dall’impianto stesso.
La tecnologia per il Syngastrova nella gassificazione dei rifiuti la sua applicazione principale.
I rifiuti urbani sono un problema, sopratutto in Italia. Altrove sono una fonte di ricchezza. Tutti conosciamo i trattamenti a cui sono sottoposti : discarica o inceneritore. Se realizzate correttamente anche queste due tecnologie possono essere considerate come una fonte di energia
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