IMPIANTO DI COGENERAZIONE A CIPPATO DI LEGNO

 

COMUNE DI QUINGENTOLE (MN)

 

Premessa

 

Una delle molte contraddizioni italiane, e forse la più pericolosa per il futuro a lungo termine, è l’ambiguo rapporto dell’opinione pubblica nostrana con le energie rinnovabili.

Ad ogni impennata del prezzo del petrolio, e quindi dei carburanti, del riscaldamento e dell’elettricità,  si invocano messianiche alternative al petrolio, di solito lontane nel futuro.

Tuttavia appena le agevolazioni –tipo conto energia e certificati verdi- e i progressi tecnici rendono tali tecnologie convenienti e quindi diffuse sul territorio scatta l’indignazione per il “mostro”. È avvenuto per l’idroelettrico, poi è stata la volta dell’eolico, uno “scempio” secondo improbabili ambientalisti dell’ultima ora che hanno fatto però risuonare le loro invettive sui mezzi di comunicazione. Lo sarà probabilmente per il fotovoltaico nei prossimi anni o forse mesi, e lo stesso avviene già per le biomasse.

Certo la definizione di biomasse è troppo generica, comprendendo una vastissima gamma di materiali e di tecnologie per il loro sfruttamento energetico, sia termico che elettrico.

Benché alcune critiche abbiano dei fondamenti, come quelle sugli oli combustibili di importazione, va sottolineato che il bilancio delle emissioni di carbonio è sostanzialmente a somma zero: si emette il carbonio assorbito dalle piante durante la loro crescita. E comunque anche alle emissioni del petrolio, che è di per se estremamente inquinante, va sempre aggiunto l’inquinamento dovuto al trasporto, visto che lo importiamo quasi per intero da altri continenti. Quel che va condannato senza appello è l’uso sciagurato di alimenti, in primis il mais, per utilizzo energetico, magari per riempire i serbatoi degli inefficientissimi SUV che divorano con un pieno di bioetanolo l’equivalente in cereali del fabbisogno di una famiglia per alcuni mesi. All’altro estremo si possono indicare come esempi particolarmente virtuosi di sfruttamento di biomasse l’utilizzo di scarti di lavorazioni e soprattutto la loro valorizzazione in co-generazione: produzione di energia elettrica e sfruttamento del calore residuo per teleriscaldamento.

Nonostante l’utilizzo efficiente, pulito e assolutamente etico di questo tipo di impianti i pregiudizi sono ancora radicati. Mentre nessuno protesta per la costruzione di una fabbrica, nemmeno nel caso si tratti di produzione di armamenti –“porta sviluppo”! è la risposta comune- quando si tratta di energia la diffidenza diventa opposizione, che si concretizza in comitati ad hoc e campagne di demonizzazione.

Questa lunga premessa è necessaria per evidenziare l’eccezionalità del caso di Quingentole, dove una centrale di co-generazione a biomasse è stata recentemente realizzata proprio nel tessuto abitato, adiacente a scuole e servizi pubblici che ne vengono riscaldati. Si descrive quindi brevemente l’impianto nella speranza che serva da esempio per una diffusione capillare di simili iniziative che ci renderebbero meno dipendenti dal petrolio contribuendo al contempo alla riduzione delle emissioni di gas serra.

 

 

L’impianto

 

L’impianto di Quingentole è caratterizzato dall’impiego della tecnologia a gassificazione da cippato di legna vergine. Si tratta di un impianto ibrido di recentissima realizzazione, costituito da una tradizionale caldaia-bruciatore, sempre a cippato di legna, della potenza di 300kWt, per il teleriscaldamento di vari edifici pubblici (palestra, scuola materna, elementare e media, edificio comunale, centro sociale). Il teleriscaldamento è destinato ad essere esteso anche alle utenze domestiche dell’abitato.

Alla tradizionale caldaia è abbinato un innovativo impianto a gassificazione, sempre a cippato di legna, della potenza termica in entrata di 180kW. Esso ricava gas combustibile dal materiale legnoso, e lo utilizza come combustibile per alimentare un gruppo elettrogeno, che immette energia elettrica nella rete nazionale.  Inoltre il calore dell’acqua di raffreddamento del gruppo è utilizzato per alimentare il teleriscaldamento in aggiunta alla caldaia da 300kW.

Come mostra l’immagine satellitare, questo impianto è inserito nell’abitato, adiacente alla palestra, distante 150m dagli edifici scolastici e meno di 300m dalla piazza centrale del paese.

 

L’immagine sotto mostra l’edifico dell’impianto visto dal complesso scolastico.

L’immagine sotto mostra la minuscola dimensione del camino di scarico del complesso gassificatore-gruppo elettrogeno rispetto al camino della caldaia a legna da 300kW.

 

 

Vista da nord: questa immagine mostra le dimensioni ridotte dell’edificio (v. persone sulla destra) che ospita il gassificatore, la caldaia e la stoccaggio del cippato. Come si vede dalla disposizione sfalsata dei pannelli in facciata, il locale del gassificatore non è chiuso, ma ventilato: il basso livello delle emissioni sonore non richiede nemmeno la chiusura dei locali.

 

Vista da sud: area stoccaggio del cippato di legna.

 

Il gassificatore: in alto si vede la doppia saracinesca di carico del cippato, mentre in basso a destra si distingue il tubo della coclea di estrazione dei residui solidi della gassificazione (ceneri di legna).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L’estrazione delle ceneri: cenere di legna in modesta quantità. Buona parte del carbonio assorbito dalle piante durante la crescita segue questa via, mentre solo la quota restante viene riemessa in atmosfera come CO2.  Quel che qui si vede è il bilancio positivo del ciclo albero-impianto: carbonio sottratto all’atmosfera con ricavo energetico netto.


 

 

 

 

Sopra: uno dei quattro depuratori del gas; la depurazione, prima ancora che per ragioni ambientali, è un processo indispensabile per assicurare il funzionamento del gruppo elettrogeno che necessita di “gas chiaro”, ossia purificato da umidità, ceneri e polveri di qualsiasi tipo. Qualora la depurazione non funzioni correttamente –e i rilevatori di cui si vedono i display comunque bloccherebbero automaticamente il processo- sarebbe il gruppo elettrogeno a bloccarsi e andare in avaria, rendendo impossibile che si bruci gas “sporco”.

 

 

Sotto: l’insieme dei quattro depuratori in serie del gas visti dalla bocca di alimentazione del gassificatore.

 

                                                                     

Sopra: schermo del controllo computerizzato dell’impianto. L’automazione completa e i vari sensori permettono il controllo automatico dell’impianto, e rendono anche possibile il controllo remoto via internet. Ogni anomalia viene segnalata ai responsabili in tempo reale. È altresì possibile rendere i dati accessibili al pubblico mediante accesso a internet e mediante proiezioni all’esterno dell’impianto.

 

 

 

Sopra: il co-generatore, cuore della produzione di energia elettrica. Il circuito di raffreddamento cede anche il calore per la cogenerazione da cedere in teleriscaldamento. È l’unico elemento relativamente rumoroso dell’impianto, pertanto si trova in un locale separato e insonorizzato.

 

 

Sopra: la caldaia “tradizionale”  che brucia cippato di legna nel periodo invernale. Poiché le necessità di teleriscaldamento del comune è superiore a quella disponibile con la co-generazione, è stata adottata questa soluzione ibrida di accoppiamento della combustione di legna con la gassificazione, molto più sofisticata e “pulita”. La gassificazione è infatti unanimemente riconosciuta come lo stato dell’arte della tecnologia per lo sfruttamento energetico della materia legnosa.

 

Sotto: nel locale caldaia si vedono le condotte del teleriscaldamento, cui si allaccia il calore ceduto in cogenerazione dall’impianto di gassificazione, il cui gruppo elettrogeno è posizionate nel locale adiacente.

 

 

 

 

Per concludere si riporta il lay-out dell’impianto di gassificazione (la caldaia termica ne è esclusa, poiché estranea al sistema di gassificazione che invece è autosufficiente).

 

Alessandro Tursi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Immagine: cortesia CAEMA.