Atti del Seminario

PELLET DA BIOMASSE AGRO-FORESTALI

(AGRIPELLET)

Giovedì 8 novembre 2012

Padiglione 42, Area ENAMA - Saletta 1 - Fiera di Bologna

EIMA International 2012 - EIMA Energy

PRESENTAZIONE

Il pellet di qualità, ottenuto dall’addensamento della biomassa legnosa,

essendo facilmente trasportabile ed utilizzabile, è diventato un

biocombustibile di uso comune, soprattutto per la produzione di

energia termica a livello residenziale con stufe e/o caldaie.

Il pellet, oltre che dal legno di qualità, che è prevalentemente di

origine forestale, può essere ottenuto anche da residui agro-forestali

(paglia e stocchi delle colture erbacee, residui di potature delle colture

arboree, residui dalla potatura del bosco), che risultano abbondanti e

sostenibili in quanto sottoprodotti di processi primari. In questo caso si

può parlare di “Agripellet”.

L’Agripellet, la sua produzione, il suo utilizzo, i quantitativi

potenzialmente disponibili in Italia e la normativa vigente di

riferimento sono i temi trattati nel seminario.

Il seminario ci presenterà, inoltre, i risultati di un progetto europeo

dedicati al mercato del pellet da biomassa alternativa “mixBioPells”, di

cui il CTI è partner ed i risultati di studi effettuati dal Laboratorio

Biomasse dell’Università Politecnica delle Marche in collaborazione

con un suo spin-off, SIBE S.r.l., sulle caratteristiche chimico-fisiche

delle varie tipologie di pellet in commercio ed alternative.

ORGANIZZATO DA:

http://www.cti2000.it/

http://www.mixbiopells.eu/

NORMATIVA E

MERCATO

http://www.univpm.it/

http://www.laboratoriobiomasse.it

/

RICERCHE E

PROCESSI

http://www.sibesrl.it/

SERVIZI E

CONSULENZE

Comitato Termotecnico Italiano Energia e Ambiente

Il Comitato Termotecnico Italiano Energia e Ambiente, Ente Federato

all’UNI, ha lo scopo di svolgere attività normativa e unificatrice nei

vari settori della termotecnica. Il CTI, inoltre, svolge attività di ricerca

sia in ambito nazionale che internazionale, prevalentemente

concentrata nel settore delle fonti energetiche rinnovabili e del

risparmio energetico. L’attivazione di progetti di ricerca ha scopi

molteplici: fornire il necessario background per attività normative

specifiche, sviluppare utili collaborazioni con Enti istituzionali (MAP,

MATT, MIPAF, Regioni ed organizzazioni straniere di vario livello) ed

altri soggetti, quali associazioni industriali del settore.

Progetto europeo “Market Implementation of Extraordinary

Biomass Pellets – mixBioPells”

Il progetto è supportato dal programma Intelligent Energy Europe –

IEE e vede coinvolti sette Paesi: Germania, Italia, Austria, Finlandia,

Svezia, Danimarca e Spagna. Il ruolo di partner italiano è rivestito dal

CTI. L’obiettivo del progetto è l’analisi della possibilità di sviluppo di

pellet da materiale alternativo al legno.

Laboratorio Biomasse - Università Politecnica delle Marche

Il Laboratorio Biomasse, accreditato all’albo MIUR come laboratorio

altamente qualificato, dispone di impianti, attrezzature e strumen-

tazioni idonee per affrontare le tematiche di ricerca e sviluppo che

riguardano i materiali, i processi e i sistemi di interesse del settore. La

doppia natura che caratterizza le attività del gruppo di lavoro,

pragmatica nell’affrontare le realtà del settore e analitica nello

sviluppo delle attività di ricerca, permette di affrontare le diverse

iniziative con un approccio organico.

Il Gruppo Biomasse si avvale, per le attività applicative di sviluppo,

dello spin-off SIBE S.r.l., una società partecipata dell’UNIVPM.

Sistemi Innovativi Biomasse Energetiche – S.I.B.E. S.r.l.

La Società Sistemi Innovativi Biomasse Energetiche – SIBE S.r.l.,

spin-off dell’Università Politecnica delle Marche, vuole essere un

riferimento per chi opera nel settore delle energie rinnovabili in

risposta alle problematiche relative all’approvvigionamento delle fonti

energetiche, all’uso efficiente delle risorse ed alla sostenibilità

energetica. I servizi offerti, sia di consulenza che di attività analitica,

sono supportati dal Laboratorio Biomasse dell’UNIVPM.

Seminario PELLET DA BIOMASSE AGRO-FORESTALI

(AGRIPELLET) Giovedì 8 novembre 2012

Padiglione 42 - Saletta A - Fiera di Bologna EIMA International 2012 - EIMA Energy

L’agripellet: caratteristiche e applicazioni

Giuseppe Toscano

Laboratorio Biomasse Università Politecnica delle Marche

CRESCITA PRODUZIONE PELLET LEGNO

Dati Europa - 2011 Consumo 12.000.000 ton Produzione 10.000.000 ton

Tendenza all’uso di biomasse solide per

usi energetici

IMPORT > 700.000 ton

AUTOPRODUZIONE 500.000 ton

SITUAZIONE ITALIA

Importazione Italia (2010) - tons

LEGNO

FILIERA DEL PELLET

Standardizzazione

Prodotto “denso” e “scorrevole”

EN 14961-2

VANTAGGI GENERALI DALLA PELLETTIZZAZIONE

Elevata densità energetica Trasporto e stoccaggio

Qualità più controllabile

Aspetti commerciali

Rendimenti combustione più elevati - Prodotto più omogeneo

- Potenzialmente tracciabile

Informazioni sul prodotto

Migliori prestazioni ambientali

BIOMASSE AGRICOLE

PURO

MISCELA

Legno

Agroresiduo

Agroresiduo

BIOMASSE LEGNOSE

IL PROCESSO DI PELLETTIZZAZIONE PER I RESIDUI AGRICOLI ED AGROINDUSTRIALE

CONFERIMENTO RESIDUO

IMPIANTO DI PELLETTIZZAZIONE

PELLET

Coltello

Trafila

Rulli interni

Macinazione Essiccazione Cubettatura

Additivi

EN 14961-2

Classi di qualità

A1 A2 B

Specifiche

Diametro e lunghezza

Umidità

Ceneri

PCI

Cloro

Zolfo

……..

……..

ELEVATA MASSA VOLUMICA

650 – 750 kg/m3

100 – 250 kg/m3

Umidità: 15 – 50%

Umidità: 7-10%

UMIDITA’ E DIMENSIONI CONTENUTE

Nucleo di umidità

Minore energia

Bassa temperatura combustione

Umidità max 10% Alta energia

Elevata temperatura combustione

COMPORTAMENTO IN COMBUSTIONE

Aria

Combustibile

Aria

Combustibile

KWB boiler di proprietà ISPARO

Monitoraggio combustione

Laboratorio Biomasse

Università Politecnica Marche

Pellet di vite

Agripellet

TEST DI COMBUSTIONE

PELLET LEGNO PELLET POTATURE VITE

Polveri (mg/Nm3) 25 – 70 100 – 150

CO (mg/Nm3) 15 – 80 100 – 250

NOx (mg/Nm3) 280 – 330 400 – 500

PELLET LEGNO PELLET

50 Stocchi mais + 50 legno

Polveri (mg/Nm3) 10-20 80 - 100

CO (mg/Nm3) 10-20 15-25

NOx (mg/Nm3) 350 350 – 400

Valori delle emissioni riferite ad un tenore in O2 dell’11%.

TEST DI COMBUSTIONE

COMBUSTIONE

COMBUSTIONE

MATERIALE Polveri (mg/kg s.s.) Trattamento emissioni Foglie 30.000 In campo (A)

Potature e rami 10.000 In campo (A)

Paglie frumento 10.000 In campo (A)

Paglia di riso 15.000 In campo (A)

Pellet legno in caldaia 80-100 Senza filtro (LB)

Pellet stocchi in caldaia 600-900 Senza filtro (LB)

Pellet di vite in caldaia 600 Senza filtro (LB)

Pellet di vite in caldaia 200 Caldaia sperimentale(A)

Pellet pollina 30 Filtri a maniche (LB)

(A) = Letteratura scientifica (LB) = Dati Laboratorio Biomasse

COMBUSTIONE

0

5

10

15

20

25

30

35

Foglie Potature e rami

Paglie frumento

Paglia di riso Pellet legno in caldaia

Agripellet stocchi in

caldaia

Pellet di vite in caldaia

Pellet di vite in caldaia

Pellet pollina

Po

lve

ri (

g /

kg s

.s.)

DIMENSIONI OMOGENEE E CONTENUTE

Agriresidui grezzi

Agriresidui

pellettizzati

SISTEMI DI TRASPORTO E STOCCAGGIO

SISTEMI DI TRASPORTO E STOCCAGGIO

SISTEMI DI ALIMENTAZIONE DELLE CALDAIE

CRITICITA’

ASPETTI TECNICO-ECONOMICI

- Sistemi combustione per agripellet

- Costo degli impianti

ETICHETTATURA E NORMATIVA

- Assenza di riferimenti

- Prodotto e impianto termico

BASSA QUALITA’

- Ceneri (frazione inorganica)

- Cloro, Zolfo e Azoto

- Variabilità delle materie prime

MERCATO

- Difficoltà incontro domanda/offerta

- Prezzo e regole non identificabili

PELLET LEGNO AGRORESIDUI

Media Min Max Media Min Max

Ceneri (%ss) 0,7 0,2 2,5 4,2 1,0 13,0

PCI (MJ/kg ss) 17,1 15,5 18,0 18,0 15,2 23,7

Azoto (%) 0,2 0,05 1,90 1,80 1,40 6,90

Cloro (%) <0,01 <0,01 0,03 0,14 0,07 0,74

Zolfo (%) 0,01 <0,01 0,05 0,05 0,01 0,17

CONFRONTO CARATTERISTICHE PELLET

Fonte: Laboratorio Biomasse

Legno Vite Olivo Sorgo Mais + Pioppo

Panello girasole Pesco

Umidità (%) < 9,0 < 9,0 < 9,0 9,9 < 9,0 < 9,0 < 9,0

Ceneri (%ss) 0,7 2,7 3,1 3,9 1,7 4,9 2,4

PCI (MJ/kg tq) 17,1 17,1 16,9 15,9 15,5 17,8 16

Azoto (%) 0,2 1,3 1,4 0,6 0,4 4,5 1,3

Cloro (%) 0,01 0,04 0,06 0,22 0,18 0,06

Zolfo (%) 0,01 0,03 0,01 0,5 0,02 0,01

Temp. Fusione >1250 >1400 >1400 >1300

ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLET

Fonte: Laboratorio Biomasse

QUALITA’ DELL’AGRIPELLET

CONTENUTO IN CENERI

CLORO E ZOLFO

POLVERI

IL PROBLEMA DELLE CENERI

BASSO FONDENTI

CENERI ALTO FONDENTI

SOLUZIONI

EVITARE IMPURITA’

Raccolta senza sollevare la terra

Conservazione senza processi “fermentativi”

MISCELE

Tra biomasse o con il legno

ADDITIVI

Prodotti inorganici (es. CaO)

Aumento delle temperature di fusibilità

IMPIANTI TERMICI

Bruciatori specifici

Sistemi di abbattimento polveri

STOCCAGGIO

APPROVVIGIONAMENTO

PRODUZIONE DI

PELLET IN AZIENDA

PRODUZIONE DI

PELLET IN IMPIANTO

DI PELLETTIZZAZIONE

TRASPORTO

MERCATO

AUTOCONSUMO

SVILUPPO FILIERA

LA FILIERA DEL PELLET DI VITE

LA FILIERA DEL PELLET DI VITE

LA FILIERA DEL PELLET DI VITE

LA FILIERA DEL PELLET DI VITE

LE FILIERE IN EUROPA

PELLET DI PAGLIA FEX - ÖKO-Faserverarbeitungs-GmbH

e-Mail: johann.payerl@streufex.com

Homepage: www.fex.at

Impianto:

Køge Biopellet Factory

www.pusch.ag • www.agrarstick.de

info@pusch.ag•info@agrarstick.de

PELLET DI MISCANTHUS E VINACCE

PELLET DA VINACCE

Fase dimostrativa

Sistema da 30 kW

RLP AgroScience GmbH

www.ifa.agroscience.de

LE FILIERE IN EUROPA

PELLET DI PAGLIA E TORBA

Domestic Bio Heating

Jesper Slöjdare

jesper.slojdare@ariterm.se

LE FILIERE IN EUROPA

Orientación Sur Consultoría, SL

Avda Primero de Julio, 70 Local 4

13300 Valdepeñas (Ciudad Real) Spain

Telefono: +34 926 32 32 43

E-mail: orientacionsur@orientacionsur.es

PELLET DI POTATURE DI VITE

LE FILIERE IN EUROPA

BRICHETTE DI GUSCI DI MANDORLE

LE FILIERE IN EUROPA

PUBBLICAZIONI

PUBBLICAZIONI SUL SITO

DEL mixBioPells

http://www.mixbiopells.eu/it/pubblicazioni.html

Grazie per l’attenzione

Giuseppe Toscano Laboratorio Biomasse – Università Politecnica delle Marche

g.toscano@univpm.it

mixBioPells

NORMATIVA SULL’AGRIPELLETNORMATIVA SULL AGRIPELLET

SIBE Srl - Dott.ssa Vanessa Scrosta

giovedì 8 novembre 2012

Padiglione 42 – Saletta A – Fiera di Bologna

EIMA INTERNATIONAL 2012 – EIMA Energy

Decreto Legislativo 28/2011 “Attuazione della direttiva 2009/28/CEDecreto Legislativo 28/2011 Attuazione della direttiva 2009/28/CE sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, recante

modifica e successiva abrogazione delle direttive 2001/77/Ce e 2003/30/CE”2003/30/CE

CAPO II “Regolamentazione tecnica”

Art. 10 “Requisiti e specifiche tecniche”

Comma 1 – Decorso 1 anno dalla data di entrata in vigore del presente decreto, gli impianti alimentati da fonti rinnovabili accedono agli incentivi

statali a condizione che rispettino i requisiti e le specifiche tecniche di cui all’allegato 2.

Allegato 2 “Requisiti e specifiche tecniche degli impianti alimentati da fonti rinnovabili ai fini dell’accesso agli incentivi nazionali”

Comma 2 – Per le biomasse utilizzate in forma di pellet o cippato ai fini dell’accesso agli incentivi statali, a decorrere da 1 anno alla data di entrata in vigore del presente decreto legislativo, è richiesta la conformità alle classi di

qualità A1 e A2 indicate nelle norme UNI EN 14961-2:2011 per il pellet e UNI EN 14961-4 per il cippato

Comma 7 – Il rispetto delle NORME TECNICHE è comprovato tramite attestazione rilasciata da laboratori accreditati da organismi di

accreditamento appartenenti alla European Co-operation for accreditation (EA)(EA)

Energia da fonti rinnovabili – energia proveniente da fontirinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare, aerotermica,

t i id t i d i id li bi digeotermica, idrotermica ed oceanic, idraulica, biomassa, gas didiscarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas.

Biomassa - la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residuidi origine biologica derivante dall’agricoltura (comprendente sostanzevegetali ed animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse,comprese la pesca e l’acquacoltura, gli sfalci e le potature provenientidal verde pubblico e privato, nonché la parte biodegradabile dei rifiutii d t i li d b iindustriali ed urbani

Decreto Legislativo 152/2006 e s.m.i.Parte quinta “Norme in materia di tutela dell’aria e di riduzione delle emissioni in atmosfera”q

Allegato X “Disciplina dei comustibili”Parte II “Caratteristiche merceologiche dei combustibili e relative condizioni di utilizzo”

Sezione 4 “Caratteristiche delle biomasse combustibili e relative condizioni di utilizzo”di utilizzo

a) Materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicateb) Materiale vegetale prodotto da interventi selvicolturali, da manutenzione ) g p ,

forestale e da potaturac) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di

legno vergine e costituito da cortecce, segatura, trucioli, chips, refili e tondelli g g gdi legno vergine, granulati e cascami di sughero vergine, tondelli non

contaminati da inquinantid) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di

prodotti agricolie) Sansa di oliva disoleata ottenuta dal trattamento delle sanse vergini con n-

esano per l’estrazione dell’olio di sansa destinata all’alimentazione umana e d i t tt t t i hè i d tti t tt ti i ff tt tida successivo trattamento termico purchè i predetti trattamenti siano effettuati

all’interno del medesimo impianto

Decreto Legislativo 152/2006 e s.m.i. Parte quinta “Norme in materia di tutela dell’aria e di riduzione delle emissioni in atmosfera”q

Art. 293 Comma 1 – Negli impianti disciplinati dal Titolo I e dal Titolo II (Impianti termici

civile) inclusi gli impianti termici civili di potenza termica inferiore al valore sogliacivile), inclusi gli impianti termici civili di potenza termica inferiore al valore soglia (0,035 MW), possono essere utilizzati esclusivamente i combustibili previsti per

tali categorie di impianti nell’allegato X

Allegato IX – Sezione 2 “Valori limite per gli impianti che utilizzano biomasse”Potenza termica nominale (MW) >0,15 e <1

Polveri totali 100 mg/Nm3

Carbonio organico totale (COT) ‐

Monossido di carbonio 350 mg/Nm3

Ossidi di azoto 500 mg/Nm3

Ossidi di zolfo 200 mg/Nm3Ossidi di zolfo 200 mg/Nm

UNI EN 14961-2 Biocombustibili solidi

Specifiche e classificazione combustibileParte 2 – Pellet di legno per uso non industriale

USO NON INDUSTRIALE – uso in piccoli apparecchi per riscaldamento di case e piccoli locali commerciali e pubblici

Unità di misura

A1 A2 B

1.1.3 Legno da  1.1.1 Alberi interi senza radici 1.1 Legna vergine di origine fusto

1.2.1 Sottoprodotti dell’industria del legno non trattati chimicamente

1.1.3 Legno da fusto1.1.4 Residui di taglio legname

1.2.1.5 Corteccia derivante dall’industria del legno1.2.1Sottoprodotti dell’industria del legno non 

trattati chimicamente

forestale1.2 Sottoprodotti

dell’industria del legno1.3 Legno usato

chimicamente trattati chimicamente

Diametro  mm 6±1 6±1 6±1

Lunghezza mm 3,15≤L≤40 3,15≤L≤40 3,15≤L≤40

Umidità % t.q. ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10

Ceneri % s.s. ≤ 0,7 ≤  1,5 ≤ 3,0

Durabilità meccanica % t.q. ≥ 97,5 ≥ 97,5 ≥ 96,5

Polveri % t.q. ≤ 1,0 ≤ 1,0 ≤ 1,0

Potere calorifico netto MJ/kg t.q. 16,5≤PCN≤19 16,3≤PCN≤19 16≤PCN≤19

Densità Kg/m3 ≥ 600 ≥ 600 ≥ 600

Azoto % s.s. ≤ 0,3 ≤ 0,5 ≤ 1

Zolfo % s.s. ≤ 0,03 ≤ 0,03 ≤ 0,04

Cloro % s.s. ≤ 0,02 ≤ 0,02 ≤ 0,03

Cromo, Piombo, Rame mg/kg s.s. ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10

Mercurio mg/kg s.s. ≤ 0,1 ≤ 0,1 ≤ 0,1

Cadmio mg/kg s.s. ≤ 0,5 ≤  0,5 ≤ 0,5

Arsenico mg/kg s.s. ≤ 1 ≤ 1 ≤ 1

/Nichel mg/kg s.s. ≤ 10 ≤ 10 ≤ 10

Zinco mg/kg s.s. ≤ 100 ≤ 100 ≤ 100

Fusibilità delle ceneri °C ‐ ‐ ‐

UNI EN 14961 6UNI EN 14961-6 Biocombustibili solidi

Specifiche e classificazione combustibileParte 6 Pellet non legnoso per usi non industrialiParte 6 – Pellet non legnoso per usi non industriali

La norma tecnica prevede come materia prima per la produzione di pellets:

-Coltivazioni erbacee (cereali, colture industriali, colture dedicate) e ( )sottoprodotti delle colture erbacee (paglie, stocchi)

- Coltivazioni arboree

- Miscele di biomassa (coltivazioni erbacee, arboree e legno)

Unità di misura A B

2 – Biomasse erbacee3 Biomasse arboree (frutta e semi)

2 – Biomasse erbacce3 Biomasse arboree (frutta e semi)3 – Biomasse arboree (frutta e semi)

4 – Miscele3 – Biomasse arboree (frutta e semi)

4 – Miscele

Diametro  mm

Lunghezza mm

Umidità % t.q. ≤ 12 ≤ 15

Ceneri % s.s. ≤ 5 ≤  10

Durabilità meccanica % t.q. ≥ 97,5 ≥ 96

Polveri % t.q. ≤ 2 ≤ 3

Potere calorifico netto MJ/kg t.q. ≥ 14,1 ≥ 13,2

Densità Kg/m3 ≥ 600 ≥ 600

Azoto % s.s. ≤ 1,5 ≤ 2

Zolfo % s.s. ≤ 0,20 ≤ 0,20

Cloro % s.s. ≤ 0,20 ≤ 0,30

C /k 50 50Cromo mg/kg s.s. ≤ 50 ≤ 50

Piombo mg/kg s.s. ≤ 10 ≤ 10

Mercurio mg/kg s.s. ≤ 0,1 ≤ 0,1

Cadmio mg/kg s s ≤ 0 5 ≤ 0 5Cadmio mg/kg s.s. ≤ 0,5 ≤  0,5

Rame mg/kg s.s. ≤ 20 ≤ 20

Arsenico mg/kg s.s. ≤ 1 ≤ 1

Nichel mg/kg s s ≤ 10 ≤ 10Nichel mg/kg s.s. ≤ 10 ≤ 10

Zinco mg/kg s.s. ≤ 100 ≤ 100

Fusibilità delle ceneri °C ‐ ‐

CERTIFICAZIONE VOLONTARIE DEL PELLET

ENplus

Certificazione di sistema attivo in Europache esamina tutta la filiera del pellet dalla produzione/ricezione della

materia prima alla consegna al consumatore finale

basata sulla UNI EN 14961-

PELLET GOLD

Certificazione di qualità del prodotto attiva in Italia e basata

2 limitatamente alle classi A1 e A2

prodotto attiva in Italia e basata sulla UNI EN 14961-2; rispetto ai parametri previsti dalla norma si

richiede anche il contenuto di formaldeide e l’analisi dellaformaldeide e l analisi della

radioattività