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rapporti - Rapporto di Sintesi

Progetto “Bioenergia” – Attività 2016

rapporti - Rapporto di Sintesi

Progetto “Bioenergia” – Attività 2016

Le attività pianificate e sviluppate nel periodo di riferimento hanno riguardato i seguenti quattro ambiti applicativi delle bioenergie: la filiera biogas-biometano; la combustione delle biomasse; il biorefining del residuo agro-industriale pula di riso(bio-H2 e bio-prodotti); la produzione energetica nazionale da rifiuti solidi.

Le attività pianificate e sviluppate nel periodo di riferimento hanno portato agli avanzamenti, sintetizzati nel Rapporto, per i quattro ambiti applicativi delle bioenergie cui il Progetto ha scelto di rivolgere la sua attenzione: la filiera biogas-biometano; la combustione delle biomasse; il biorefining del residuo agro-industriale pula di riso (bio-H2 e bio-prodotti); la produzione energetica nazionale da rifiuti solidi.

Filiera biogas-biometano. L’attivita di validazione in campo e di ottimizzazione della tecnologia BioMetUp di upgrading del biogas a sorbente solido sviluppata da RSE, ha di fatto confermato prestazioni non in linea con le attese sia per il sorbente solido a base amminica (DEA) che per quello a base amminoacidica (arginina), ma, viceversa, sperimentalmente positive quando e stato utilizzato allo scopo il fisisorbitore solido zeolite di cui e stata avviata la validazione ultimativa in campo in condizioni di esercizio reali. In parallelo e proseguito il contributo di RSE all’evoluzione in atto nella normativa tecnica in materia di biometano e suoi usi finali e, in collaborazione con stakeholder, alla conoscenza e promozione della filiera nazionale biogas-biometano, attraverso la redazione congiunta e la pubblicazione nella collana RSE Colloquia del documento di linea guida in materia Biometano: a che punto siamo. Le regole, la filiera, le barriere. E’ proseguito, inoltre, nell’annualita, l’impegno di RSE nel correlato progetto Europeo ASC2-Amine-impregnated Alumina Solid Sorbent for CO2 Capture verso la fase validativa di un apposito impianto pilota che si base sulla stessa tecnologia di rimozione della CO2 a sorbente solido (in questo caso il sorbente utilizzato e ancora DEA) che ha trovato applicazione per l’upgrading del biogas nell’impianto pilota BioMetUp, ma per applicarla ad un contesto differente: la rimozione dalle emissioni gassose di grandi impianti di combustione.

Combustione delle biomasse. E’ stato progettato, in collaborazione con stakeholder (Soc. OFRA), un sistema per la combustione diretta di residui agricoli (rotoballe di stocchi mais) cui RSE ha contribuito in particolare con la progettazione di un dispositivo ad hoc di alimentazione e pre-trattamento del residuo per rendere piu efficiente la fase combustiva dello stesso (consentendo: la riduzione granulometrica, la produzione, la raccolta e il trasporto progressive, in modo automatico e controllato, verso la camera di combustione della biomassa cosi pre-trattata; di assicurare continuita al processo e un corretto dosaggio del combustibile; di risolvere problemi osservati di disomogenita di combustione che andavano ad impattare significativamente sulle prestazioni emergetiche complessive dell’impianto cogenerativo). Questa attivita e stata corredata: dall’avvio di una simulazione modelistica delle prestazioni di una caldaia a tubi di fumo (cui il sistema di combustione progettato sara funzionalemente abbinato in fase di validazione in campo nell’impainto cogenerativo di stakeholder); da un approfondimento documentale che ha indicato la disponibilita e utilizzabilita, in combustione diretta in impianti di generazione distribuita, di altre tipologie di residui agricoli reperibili nel territorio nazionale. E’ proseguito, poi, l’impegno sul fronte delle emissioni inquinanti da impianti di combustione, che ha interessato: il contributo all’evoluzione della normazione tecnica in materia, attraverso la presenza di RSE in comitati normatori nazionali e internazionali; , l’esecuzione di una prima campagna di validazione sperimentale (su campioni cgasosi prelevati in un impianto di operatore) di metodi (EPA 323, spettrofotometrico; VDI 3862-2, HPLC) per la misura dell’inquinante formaldeide (rintracciabile nelle emissioni di impianti di combustione del biogas), da cui e emersa una buona correlazione tra le risposte fornite dai due metodi; la progettazione di massima e la valutazione della fattibilita tecnico-economica di un dispositivo di trattamento fumi combinato (abbattimento di particolato e NOx), che dall’analisi effetuata risulterebbe particolarmente efficace e proponibile per impianti di combustione di biomasse di piccola taglia; il completamento con successi del progetto promosso da stakeholder (SNPA/ISPRA) sull’applicazione di procedure di intercomparison per la valutazione della qualita delle misure effettuate alle emissioni, cui RSE ha collaborato con proprie competenze e infrastrutture sperimentali,.

Biorefining del residuo agro-industriale pula di riso (bio-H2 e bio-prodotti). Oltre ad un approfondimento conoscitivo sulla filiera agro-industriale che genera tale residuo, l’attivita ananuale ha portato: alla produzione di dati sperimentali inerenti la dimensione di recovery, da questo, di un bio-prodotto di valore commerciale, il ƒÁ-orizanolo, mediante estrazione con CO2 supercritica, derivandone l’indicazione di una resa media dell’ordine di circa 500 mg/100 g s.s (rispetto alla quale è stata anche prodotta una stima preliminare della dimensione complessiva di produzione ottenibile su base nazionale e del costo associato); all’ottimizzazione del processo di recovery per via fermentativa (dark fermentation), dal residuo di questo processo estrattivo o dalla pula di riso tal quale, di un vettore energetico climate-friendly, il bio-H2, prevedendone la miscelazione con digestato da trattamento di reflui animali. Dai risultati sperimentali si può stimare un potenziale massimo di produzione di bio- H2 dell’ordine di 3000 mLH2/L giorno; emergere inoltre, come effetto aggiuntivo, un miglioramento della qualità finale del digestato in uscita, in particolare rispetto al suo utilizzo come fertilizzante agricolo.

Produzione energetica nazionale da rifiuti solidi. E’ proseguita l’azione di implementazione, e di aggiornamento all’anno 2015, dei dataset di caratterizzazione della produzione di rifiuti (urbani) e dei sistemi impiantistici indirettamente –la rete nazionale di impianti di trattamento meccanico/biologico (TMB) dei rifiuti e la produzione in essi di combustibile solido secondario (CSS) – e direttamente (rete nazionale di inceneritori, cementifici, centrali elettriche e altri impianti di co-incenerimento/combustione) coinvolti nel recovery di energia elettrica e termica da combustibili (i rifiuti) in larga parte identificabili come combustibili parzialmente biodegradabili. Larga parte dei dati acquisiti saranno condivisi con stakeholder attraverso un prodotto collaterale del progetto la banca dati RSE Bioenergia, la cui costruzione è stata avviata nel periodo di riferimento. Così come si è dato avvio ad un altro prodotto collaterale, il sito web Normativa, con funzione informativa sulla normazione attinente questo e tutti gli altri contesti applicativi toccati dal Progetto. L’elaborazione dei dati di caratterizzazione raccolti nei dateset prima citati ha portato all’aggiornamento dei trend temporali (2010-2015) delle filiere esaminate e all’avanzamento verso l’analisi finale di dettaglio del loro stato attuale (al 2015), propedeutica anche alla successiva fase di analisi di scenario, di cui sono stati delineati i criteri generali. Si è dato avvio, con l’identificazione della metodologia (environmental Lyfe Cycle Costing, LCC) e dei casi studio (impianti rappresentativi del sistema TMB nazionale) e l’inizio della fase di reperimento di ulteriori dati impianto-specifici necessari allo scopo, allo studio dell’impatto economico della filiera rifiuto-TMB-CSS-energia. Un’analisi dello stato dell’arte sugli studi effettuati in materia, ha consentito di individuare i principali aspetti di cui tenere conto nella successiva fase attuativa per lo sviluppo di una valutazione di impatto ambientale (Lyfe Cycle Assessment) della stessa filiera. Sia la presenza attiva in contesti normatori nazionali (attraverso cui RSE contribuisce all’evoluzione in atto nella normativa tecnica in materia di combustibili solidi secondari: SRF, o CSS), che la collaborazione di RSE ai progetti pianificati dalla task 36 di IEA Bioenergy, hanno consentito una disseminazione delle conoscenze maturate anche attraverso il Progetto, ma hanno anche prodotto un importante feedback sulla situazione internazionale di un mercato, quello degli SRF appunto, consolidato nell’ambito europeo, Italia inclusa, ma anche appare sempre più interessare anche altri contesti territoriali a partire quello da asiatico.

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