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Torrefazione di residui agro-industriali: stato dell’arte della tecnologia e progetto di massima di un modulo di torrefazione per prove su piccola scala

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Torrefazione di residui agro-industriali: stato dell’arte della tecnologia e progetto di massima di un modulo di torrefazione per prove su piccola scala

Rassegna bibliografica sullo stato dell’arte della torrefazione: i concetti di base, letecnologie, le iniziative tecnologiche, i progetti finanziati, l’analisi energetica del processo, le valutazioni economiche sulla catena di produzione e distribuzione del torrefatto, la gestione sicura del torrefatto. Progetto di massima di un impianto sperimentale per la torrefazione di biomasse residuali.

Tra le fonti energetiche rinnovabili, la biomassa è destinata a diventare una risorsa molto importante per mirare alla riduzione delle emissioni di gas serra. La sua elevata disponibilità e la notevole dispersione geografica potrebbero giocare un ruolo importante per la stabilità energetica di molti Paesi. Ma il suo carattere fortemente igroscopico, la sua estrema variabilità, la bassa densità energetica creano problemi logistici che ne limitano fortemente la convenienza. La torrefazione, un trattamento termochimico condotto in atmosfera inerte a temperature comprese tra 200 e 300 °C, è vista come possibile soluzione aquesti inconvenienti. Accoppiata alla macinazione e densificazione del prodotto ottenuto, consente di pretrattare la biomassa, conferendole caratteristiche strutturali ed energetiche molto simili al carbone, al quale può essere direttamente miscelata in impianti di co-combustione o di gassificazione. Questo lavoro intende approfondire il processo di torrefazione, fornendo una panoramica su quanto rinvenuto nella letteratura internazionale. Per meglio comprendere le modalità con cui tale processo avviene, vengono illustrate le proprietà della biomassa prima e dopo la torrefazione. Si fornisce una descrizione dettagliata delle modalità con cui avviene la decomposizione della biomassa; sonoidentificati i parametri caratteristici del processo ed i loro effetti sulla qualità dei prodotti (solidi e gassosi). La presentazione di un modello semplificato di impianto di torrefazione permette di individuare più chiaramente i flussi di massa ed energia da ottimizzare per definire condizioni operative che medino le esigenze di qualità con quelle di efficienza del processo. Sono inoltre presentate alcunedelle tecnologie di torrefazione proposte da aziende private o centri di ricerca, assieme ad una panoramica delle principali iniziative tecnologiche e dei progetti finanziati sulla torrefazione. Le valutazioni economiche e indicazioni sulle prospettive di mercato del pellet torrefatto rinvenute in letteratura permettono di quantificare la convenienza della torrefazione. Non sono stati trascurati gliaspetti di sicurezza legati all’impiego della biomassa torrefatta, ancora poco indagati ma di fondamentale importanza. Infine è presentato il progetto di massima di un impianto di torrefazione da laboratorio che RSE intende realizzare per approfondire direttamente la conoscenza del processo, indirizzato soprattutto al trattamento di biomasse di scarto. L’analisi chimica ed energetica dei prodotti permetterà di ottenere preziose informazioni per la successiva costruzione di un impianto pilota di scala maggiore.

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