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Tecnologie di pre-trattamento della biomassa mediante torrefazione e valutazione dell’utilizzo di scarti agro-alimentari

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Tecnologie di pre-trattamento della biomassa mediante torrefazione e valutazione dell’utilizzo di scarti agro-alimentari

Tecniche di pre-trattamento migliorative delle prestazioni energetiche di biomasse residualiagricole e agro-industriali. Torrefazione

L’uso energetico di biomasse residuali da produzioni agricole di campo e da filiere o linee agroindustriali, sipresenta particolarmente interessante sia perché rappresenta un’alternativa al loro smaltimento, in alcuni casi ancheoneroso, sia per l’opportunità economica che potenzialmente offre. Il pre-trattamento delle biomasse mediantetorrefazione è in grado di esercitare su questa un’azione di “raffinazione”, determinando il raggiungimento di unlivello di standardizzazione come potenziale combustibile più elevato rispetto al materiale grezzo di partenza.Aumentano nel torrefatto la densità energetica e il valore specifico di potere calorifico rispetto; si crea un prodottofinale con connotati di idrofobicità, non propri nella materia prima, che ne favoriscono la stabilità (minorebiodegradabilità) e quindi anche la stoccabilità, ma anche meglio gestibile in termini volumetrici (riduzione dimassa; pellettizzabile) e di trattabilità (macinabilità). Nel contesto di una potenziale filiera biomassa-torrefattoenergia,l’attività ha ritenuto utile approfondire sperimentalmente, anche in considerazione di una disponibilitàestremamente scarsa di dati scientifici da letteratura, alcune proprietà (idrofobicità, macinabilità e pelletizzabilitàdel torrefatto; la fusibilità delle ceneri del torrefatto specialmente quando questo è previsto in mix a carbone comecombustibile) del torrefatto ottenibile da biomasse residuali agro-industriali, quali la vinaccia ed i residui dellalavorazione del pomodoro, prese in esame in considerazione della dimensione di produzione e di potenzialedisponibilità a livello nazionale di queste come risorsa energetica e testate in parallelo a biomassa legnosa (cippatodi abete). Al di là degli effetti, attesi, di perdita in massa e di densificazione energetica manifestati (rispetto allabiomassa di partenza ) dai torrefatti generati a diverse temperature (220, 260, 300°C) da tutte le tipologie dibiomassa testate, i prodotti di torrefazione da vinaccia e residuo di pomodoro hanno presentato in molti casicomportamenti sostanzialmente differenti rispetto al torrefatto da cippato. E’ il caso di una minore igroscopicità (torrefatto da vinaccia), una minore energia di macinazione (entrambi i torrefatti da biomassa residuale) odell’assenza nel macinato di torrefatto di particelle fini (<0,075 mm) per entrambi i torrefatti da biomassa residualiche non ha consentito la determinazione per esse dell’Hardgrove Grindability Index; una scarsa pellettizzabilità(torrefatto da residui della lavorazione del pomodoro). Mentre in materia di fusibilità delle ceneri: i test eseguiti sutorreffato singolo e su carbone hanno evidenziato una temperatura di deformazione delle ceneri particolarmentecritica nel caso del torrefatto di residuo di pomodoro (1138 °C) , ben al di sotto del livello termico (1347°C)registrato per il carbone testato in parallelo alle due biomase residuali , rispetto al quale invece il torrefatto divinaccia è risultato connotato da una temperatura di deformazione superiore (1476°C); i test eseguiti su misceleopportunamente allestite con un diverso rapporto percentuale torrefatto/carbone (10/90 %; 30/70%) hannoevidenziato: che solo quando il torrefatto da residuo di pomodoro è presente in bassa percentuale (10%) nellamiscela ci si avvicina (1300°C come temperatura di deformazione) al comportamento per la fusibilità delle ceneridel combustibile fossile; una temperatura di deformazione (1262°C) della miscela 10% di torrefatto di vinaccia +90% di carbone inferiore rispetto a quelle di entrambi i materiali singoli, effetto questo non presente (latemperatura di deformazione è risultata pari a 1393°C, superiore a quella del carbone) quando il torrefatto divinaccia è presente in miscela al 30%. In parallelo ai test sperimentali, l’attività di ricerca ha poi visto l’avvio diun’indagine documentaria volta ad identificare i criteri e le soluzioni progettuali e le tipologie impiantistiche direattore al momento disponibili per la torrefazione delle biomasse, quale step propedeutico alla definizione della configurazione e dei parametri di processo per l’impianto pilota a scala da laboratorio di pre-trattamento dibiomasse residuali, che si intende realizzare come primo passo dell’evoluzione attesa, in senso applicativo, dellaricerca sul ruolo della torrefazione nella filiera biomassa residuale-energia.

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