Accademia Italiana di Scienze Forestali

Italian Academy of Forest Sciences

Fellin M., Negri M. – Elettricità dai residui forestali: pirogassificazione con impianti di piccola taglia

doi 10.4129/2cis-mf-ele

Citazione/Citation
Fellin M., Negri M., 2015 – Elettricità dai residui forestali: pirogassificazione con impianti di piccola taglia. In: Atti del II Congresso Internazionale di Selvicoltura. Progettare il futuro per il settore forestale, Firenze, 26-29 novembre 2014. Firenze: Accademia Italiana di Scienze Forestali. Vol. 2, p. 1066-1072. ISBN 978-88-87553-21-5. http://dx.doi.org/10.4129/2cis-mf-ele

Titolo: Elettricità dai residui forestali: pirogassificazione con impianti di piccola taglia
Title: Electricity from forest residues: pyrogasification with small scale plants

Riassunto: La piro-gassificazione con co-generazione elettrica e termica effettuata a partire da biomasse o residui forestali è oggetto di studio e monitoraggio tramite il progetto Energia Slow. L’impianto sperimentale monitorato è di piccola taglia (30 kW di energia elettrica e 30 kW di energia termica). Il processo di pirogassificazione è analizzato nella sua integralità: caratterizzazione della biomassa in ingresso, monitoraggio del processo di pirogassificazione e analisi della qualità del syngas prodotto, controllo delle emissioni in atmosfera, caratterizzazione dei prodotti di scarto (acque di lavaggio fumi, tar, carbone vegetale…) e verifica del rendimento elettrico. La biomassa in ingresso viene valutata per la tipologia, il potere calorifico, il contenuto di umidità, il contenuto in ceneri e in metalli pesanti. È stata analizzata in tempo reale la composizione chimica del syngas, quindi calcolato il potere calorifico del syngas. Il controllo delle emissioni in atmosfera avviene in maniera speditiva tramite misura continua dei composti organici volatili e delle polveri aerodisperse. Sempre a tutela del minor impatto ambientale vengono effettuate analisi chimiche volte a caratterizzare i composti di scarto quali acque di lavaggio fumi, tar e carbone vegetale. Il processo viene quindi analizzato integralmente tramite la verifica dell’energia elettrica prodotta, e il calcolo del rendimento parziale syngasenergia elettrica e del rendimento totale biomassa-energia elettrica. I risultati delle prove sperimentali evidenziano potenziali promettenti per questa tecnologia, con rendimenti piuttosto elevati e limitato impatto sugli ecosistemi.

Summary: The wood gasification together with thermal and electrical energy production is the object of this study, realized according to the Energia Slow project. The small size pyrogasification plant is capable of producing 30 kW of electricity and 30 kW of thermal energy. The pyrogasification process is analysed in its entirety: input biomass, pyrogasification process monitoring, analysis of the quality of the produced syngas, control of emissions into the atmosphere, characterization of process residues (washing water smoke, tar, charcoal…) and verification of electrical efficiency. The input biomass is evaluated for the type, the calorific value, the moisture content, the ash content and heavy metals content. The chemical composition of the produced syngas is analyzed in real time, a key parameter that can be used for the calculation of the calorific value of the syngas. Emissions into the atmosphere are controlled in expeditious manner through continuous measurement of volatile organic compounds and airborne particulate. In order to lower the environmental impact, chemical analyses are performed to characterize the process residues such as washing water fumes, tar and charcoal. The process is finally analyzed in its entirety by checking the produced electricity and by the calculation of the syngas-electricity and biomass-electricity efficiencies. The results of these preliminary tests showed promising potential for this technology, with relatively high energy efficiency and limited impact on ecosystems.

Parole chiave: qualità del legno, biomassa, pirogassificazione, syngas, emissioni, rendimento, VOC, polveri.
Keywords: wood quality, biomass, pyrogasification, syngas, emissions, efficiency, VOC.

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