La politica europea, recepita anche dal contesto nazionale, nel campo dei rifiuti favorisce tutte le azioni tese al riciclaggio e al recupero ivi incluso quello energetico, relegando la scelta della messa a discarica del rifiuto esclusivamente agli inerti e a quelli derivanti da precedenti operazioni di recupero (1) . Pertanto l’incenerimento con recupero energetico è una strada che si renderà sempre più obbligata ed è già oggi ampiamente battuta nel resto dei paesi europei. Inoltre il contributo che la combustione dei rifiuti solidi urbani (RSU) prodotti annualmente in Italia potrebbe portare al fabbisogno energetico nazionale, pur se non elevato non è tuttavia trascurabile se si considera che permetterebbe di sostituire circa 3-4 centrali termoelettriche da 300 MW; considerando peraltro che il potere calorifico dei rifiuti presenta una costante tendenza alla crescita con gli anni ne consegue che il recupero energetico diventerà sempre più interessante, e conseguentemente sarà sempre più sentita l’esigenza di disporre di impianti ad elevata affidabilità associati a buoni rendimenti, parametri oggi seriamente limitati dai severi problemi di corrosione . Il costo stesso del trattamento del rifiuto risente in realtà grandemente dell’energia recuperata e vendibile sia nel caso degli impianti esistenti in cui quest’ultima è remunerata secondo le tariffe previste nel CIP 6, sia anche negli impianti di nuova costruzione che si troveranno a commercializzare energia sotto forma di certificati verdi. A fronte pertanto dell’interesse di aumentare i rendimenti energetici degli impianti di incenerimento permane e anzi si accresce la necessità di disporre di questi ultimi con affidabilità crescente, sia per non interrompere un servizio essenziale, sia appunto per erogare la maggior energia possibile. Passando al settore termoelettrico, l’esigenza di contenere i costi di produzione di energia elettrica senza penalizzare la continuità di funzionamento degli impianti spinge verso modalità gestionali che richiedono di essere qualificate mediante opportune campagne con l’impiego di affidabili sistemi di controllo in linea. Più in particolare relativamente alla caldaia degli impianti termoelettrici va aumentando l’interesse per l’adozione di combustibili a costo più contenuto dell’olio combustibile, che però contengono impurezze in tenori maggiori dell’olio, il cui effetto sui materiali può anche essere catastrofico se non adeguatamente prevenuto. Tipico è il caso del contenuto in S e talora in V di questi combustibili, che a contatto con le pareti dei tubi in scambio termico possono generare specie aggressive sia gassose sia liquide (composti fusi) con aumento della velocità di corrosione dei materiali strutturali. Si vede quindi come il raggiungimento sia dei target di affidabilità e di incremento di rendimento per gli impianti di incenerimento di rifiuti, sia di maggior economicità di processo associata a emissioni più contenute per gli impianti termoelettrici, passa attraverso la disponibilità di materiali affidabili per lo specifico impiego, e caratterizzati da un costo compatibile con l’intero processo. Uno strumento per rispondere a questa esigenza è costituito da un affidabile sistema di monitoraggio in linea della corrosione, che consenta di tenere sotto controllo le interazioni materiale ambiente nelle particolari specifiche condizioni di esercizio descritte, e fornisce pertanto le informazioni necessarie per intervenire tempestivamente sulle condizioni operative limitandone l’impatto complessivo sui materiali a livelli accettabili per la vita dei componenti. In quest’ottica CESI già intorno agli anni ’90 (2) ha sviluppato un sistema di controllo della corrosione dei tubi evaporatori di caldaia, impiegato in numerose campagne sperimentali, che, alla luce della strumentazione e dei software oggi disponibili, ha richiesto una rivisitazione avente l’obiettivo di aggiornarne il progetto in modo da contenerne i costi incrementandone nel contempo l’affidabilità di funzionamento, peraltro già soddisfacente.

Allo scopo sono stati esaminati e definiti gli interventi migliorativi sul progetto di sonda attuale, e l’apparato così ottimizzato è stato confrontato con la soluzione sviluppata da Kema consistente in campioni cilindrici inseribili mediante filettatura nella parete membranata di tubi evaporatori. Quest’ultimo tipo di sonda non necessita di sistema di termoregolazione, seguendo la temperatura della parete stessa, e promette pertanto di essere estremamente economica, a parte la necessaria attività iniziale di qualifica e messa a punto; il suo campo di applicazione potrebbe perciò essere legato alla verifica del comportamento di un dato materiale in esercizio. Peraltro il vantaggio della sonda attuale ottimizzata, oltre a quello di poter essere impiegata anche dove non esiste una parete membranata, risiede in un accurato controllo di temperatura e permette perciò di studiare nelle stesse condizioni d’esercizio l’effetto di diversi parametri quali modalità di combustione, materiali diversi, localizzazione in caldaia, ecc. L’attività di riprogettazione del sistema Triso è partita dall’analisi dei quattro elementi principali da cui è composto il sistema: • La sonda di corrosione; • L’apparato di regolazione e di acquisizione; • I dispositivi elettro-pneumatici di regolazione e controllo; • Il software di gestione. Più in generale, l’ottimizzazione del sistema passa attraverso la riprogettazione dell’hardware basata sull’adozione di componenti commercialmente disponibili, che consente di realizzare con costi relativamente contenuti anche una produzione numericamente poco consistente e/o il periodico aggiornamento dei componenti obsoleti. Per quanto riguarda i dispositivi elettro-pneumatici di regolazione e di controllo, nulla di sostanziale può essere modificato rispetto all’esistente, dato che le funzionalità svolte sono tutte essenziali ai fini del buon funzionamento del sistema e che tali dispositivi sono già realizzati utilizzando componenti commercialmente disponibili e d’uso comune. L’apparato di regolazione e di acquisizione è stato completamente riprogettato; le funzionalità svolte dal “cervello” del sistema, infatti, sono ormai facilmente realizzabili utilizzando dispositivi reperibili sul mercato. In particolare, si è deciso di utilizzare moduli mono-funzione, che consentono una componibilità del sistema tale da garantire l’ottimizzazione dei costi indipendentemente dalla configurazione (numero di sonde) adottata per la specifica applicazione. Il sistema così realizzato delega ad un comune Personal Computer le funzioni di elaborazione e di memorizzazione dei dati ed utilizza una linea seriale di tipo RS485 per la comunicazione tra questo ed i moduli installati in campo. L’adozione del PC consente di gestire in modo elementare un eventuale collegamento remoto, con tutti i vantaggi che conseguono (possibilità di verificare a distanza il corretto funzionamento del sistema, scaricamento di dati storici, assistenza al personale di impianto da parte di un utente esperto, ecc.). I componenti hardware del sistema progettato sono stati acquistati e saranno presto assemblati in una versione prototipale del sistema. Il software del sistema dovrà essere completamente riscritto: a tale scopo si prevede di utilizzare l’ambiente di lavoro LABVIEW, sia per la completa compatibilità con l’hardware che si intende adottare, sia per la riconosciuta specificità di tale strumento per l’applicazione richiesta. Per quanto riguarda la sonda, sarà riconsiderato il progetto diversificandolo in funzione della diversa finalità perseguibile (misura di corrosione o di flusso termico); questa scelta potrebbe infatti consentire di semplificare il progetto con vantaggio economico.