Atti del Seminario PELLET DA BIOMASSE AGRO-FORESTALI ... · Il pellet di qualità, ......
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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: [email protected]
Homepage: www.fex.at
Impianto:
Køge Biopellet Factory
www.pusch.ag • www.agrarstick.de
[email protected]•[email protected]
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
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: [email protected]
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
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
