ENERGIA DALLE BIOMASSE

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ENERGIA DALLE BIOMASSE. Energia di biomassa - PowerPoint PPT Presentation

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ENERGIA DALLE ENERGIA DALLE BIOMASSEBIOMASSE

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Energia di biomassaEnergia di biomassa

Che significa biomassa? Il nome ha un suono un po' strano, e forse è meglio Che significa biomassa? Il nome ha un suono un po' strano, e forse è meglio spiegarci subito. Si intende con biomassa  ogni materia vivente o che in spiegarci subito. Si intende con biomassa  ogni materia vivente o che in

passato viveva. Quando parliamo di produrre energia da essa, ci riferiamo di passato viveva. Quando parliamo di produrre energia da essa, ci riferiamo di solito alla vegetazione o ai rifiuti organici. solito alla vegetazione o ai rifiuti organici.

La vegetazione produce biomassa La vegetazione produce biomassa grazie alla fotosintesi clorofilliana, grazie alla fotosintesi clorofilliana, processo nel quale a partire dall’ processo nel quale a partire dall’ anidride carbonica atmosferica e anidride carbonica atmosferica e

dall’ acqua si generano ossigeno e dall’ acqua si generano ossigeno e appunto “biomassa” ossia tutte le appunto “biomassa” ossia tutte le parti in crescita delle piante (frutti, parti in crescita delle piante (frutti,

foglie, legname..)foglie, legname..)

Le biomasse nominate rifiuti Le biomasse nominate rifiuti organici, comprendendo cose organici, comprendendo cose molto varie come lo sterco di molto varie come lo sterco di mucca, la paglia, o i residui mucca, la paglia, o i residui

melmosi della produzione degli melmosi della produzione degli alcolici.. alcolici..

Anidride carbonica

ossigeno

Biomassa

Luce

Azoto

Potassio

Calcio

Acqua

Anidride carbonica

Elementi minerali:

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Energia da biomassa: i vantaggiEnergia da biomassa: i vantaggi

•La biomassa è molto abbondante. Può essere trovata quasi in ogni La biomassa è molto abbondante. Può essere trovata quasi in ogni pezzetto d superfice del pianeta, da alghe, alberi o letame.  pezzetto d superfice del pianeta, da alghe, alberi o letame. 

•E' rinnovabile. Può essere facilmente rimpiazzata, ad esempio E' rinnovabile. Può essere facilmente rimpiazzata, ad esempio ripiantando gli alberi. ripiantando gli alberi.

•E' facilmente convertibile in combustibile ad alto potere energetico, E' facilmente convertibile in combustibile ad alto potere energetico, come l'alcol o il gas. come l'alcol o il gas.

•E' economica. E' economica.

•La produzione di biomassa spesso comprende la  rigenerazione di La produzione di biomassa spesso comprende la  rigenerazione di terre desolate (come aree disboscate). terre desolate (come aree disboscate).

•Essa può anche sfruttare zone inutilizzate in area agricola e creare Essa può anche sfruttare zone inutilizzate in area agricola e creare occupazione nelle comunità rurali. occupazione nelle comunità rurali.

•Se prodotta da risorse rinnovabili, l'uso di energia di biomassa non Se prodotta da risorse rinnovabili, l'uso di energia di biomassa non provoca un aumento dei livelli di CO2, poiché le piante la riassorbono provoca un aumento dei livelli di CO2, poiché le piante la riassorbono

durante la loro crescta. durante la loro crescta.

•Produce pochissimo zolfo, riducendo così la produzione di piogge Produce pochissimo zolfo, riducendo così la produzione di piogge acide. acide.

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Sorgenti di biomassaSorgenti di biomassa

Ci sono molti esseri viventi sulla terra, e molto materiale organico (cioè Ci sono molti esseri viventi sulla terra, e molto materiale organico (cioè proveniente da esseri viventi). proveniente da esseri viventi).

Tutto ciò può essere considerato comeuna fonte di biomassa.Tutto ciò può essere considerato comeuna fonte di biomassa.

PiantePiante

Le piante costituiscono la fonte più comune di biomassa. Sono state utilizzate Le piante costituiscono la fonte più comune di biomassa. Sono state utilizzate sotto forma di legno, torba e paglia per migliaia di anni. Oggi il mondo sotto forma di legno, torba e paglia per migliaia di anni. Oggi il mondo

occidentale fa molto meno affidamento su questo combustibile ad alto potere occidentale fa molto meno affidamento su questo combustibile ad alto potere energetico. Questo dipende dall'opinione generale che il carbone, il petrolio o energetico. Questo dipende dall'opinione generale che il carbone, il petrolio o l'energia nucleare siano più puliti, più efficienti e maggiormente in linea con il l'energia nucleare siano più puliti, più efficienti e maggiormente in linea con il

progresso e la tecnologia. Tuttavia, come potrai scoprire in queste pagine, progresso e la tecnologia. Tuttavia, come potrai scoprire in queste pagine, questa opinione non è corretta. questa opinione non è corretta.

Le piante possono essere coltivate Le piante possono essere coltivate appositamente per la produzione di energia o appositamente per la produzione di energia o

possono essere raccolte dall'ambiente naturale. possono essere raccolte dall'ambiente naturale. Nella foto a lato è rappresentata una foresta Nella foto a lato è rappresentata una foresta

pluviale; questi ecosistemi tropicali sono pluviale; questi ecosistemi tropicali sono specializzati nella produzione di una vasta specializzati nella produzione di una vasta quantità di biomassa da un suolo povero.quantità di biomassa da un suolo povero.

Page 5: ENERGIA DALLE BIOMASSE

Occorre naturalmente una certa cura Occorre naturalmente una certa cura nella gestione di questi ambienti nella gestione di questi ambienti

naturali per evitare che rimangano naturali per evitare che rimangano degradati come nella foto a lato. degradati come nella foto a lato.

Le piantagioni di solito usano tipi di Le piantagioni di solito usano tipi di piante capaci di produrre una gran piante capaci di produrre una gran

quantità di biomassa in tempi brevi e in quantità di biomassa in tempi brevi e in modo sostenibile. modo sostenibile.

Si tratta di alberi (pini ed eucalipti) o di Si tratta di alberi (pini ed eucalipti) o di altre piante a crescita veloce (canna da altre piante a crescita veloce (canna da

zucchero, mais o soia). zucchero, mais o soia).

Rifiuti industrialiRifiuti industriali

I rifiuti industriali che contengono biomassa possono essere usati per la I rifiuti industriali che contengono biomassa possono essere usati per la produzione di energia. Ad esempio la melma che resta dalla produzione di produzione di energia. Ad esempio la melma che resta dalla produzione di

alcolici (nota come vinaccia) può essere lavorata per produrre gas alcolici (nota come vinaccia) può essere lavorata per produrre gas infiammabile. Altri rifiuti utili comprendono gli scarti della produzione di infiammabile. Altri rifiuti utili comprendono gli scarti della produzione di

cibi e la lanugine dall'industria tessile e cotoniera.cibi e la lanugine dall'industria tessile e cotoniera.

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Rifiuti agricoliRifiuti agricoli

I rifiuti agricoli sono una fonte potenziale di grandi quantità di biomassa. I rifiuti agricoli sono una fonte potenziale di grandi quantità di biomassa. Essi comprendono: gli scarti dei raccolti (tra cui quelli della selvicoltura), le Essi comprendono: gli scarti dei raccolti (tra cui quelli della selvicoltura), le produzioni danneggiate o in eccesso e lo sterco animale. Se i residui e gli produzioni danneggiate o in eccesso e lo sterco animale. Se i residui e gli

scarti di produzione di canna da zucchero, selvicoltura e grano, oltre al scarti di produzione di canna da zucchero, selvicoltura e grano, oltre al letame, fossero convertiti in energia, si potrebbe soddisfare con essi il 30% letame, fossero convertiti in energia, si potrebbe soddisfare con essi il 30%

della richiesta mondiale. della richiesta mondiale.

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Metodi per produrre energia dalla biomassaMetodi per produrre energia dalla biomassa

Il modo più ovvio di estrarre energia dalla biomassa è fare quello che hanno Il modo più ovvio di estrarre energia dalla biomassa è fare quello che hanno intenzione di fare i signori nella foto, cioè darle fuoco. Nel Terzo Mondo un tale intenzione di fare i signori nella foto, cioè darle fuoco. Nel Terzo Mondo un tale

uso della biomassa non è controllato, ma certamente è responsabile di una uso della biomassa non è controllato, ma certamente è responsabile di una grossa porzione dell'energia prodotta da biomassa nel mondo, la quale grossa porzione dell'energia prodotta da biomassa nel mondo, la quale

costituisce il 15% dei consumi energetici mondiali. Un problema, con questo costituisce il 15% dei consumi energetici mondiali. Un problema, con questo sistema, è la sua poca efficienza. sistema, è la sua poca efficienza.

Un modo di migliorare Un modo di migliorare l'efficienza del l'efficienza del

focolare, nei Paesi in focolare, nei Paesi in via di sviluppo, è la via di sviluppo, è la

costruzione di costruzione di cucine con fango e cucine con fango e

pezzi di ferro. pezzi di ferro. Nella figura a lato puoi Nella figura a lato puoi vedere un esempio di vedere un esempio di

cucina molto efficiente.cucina molto efficiente.

Con un fuoco aperto, la maggior parte del calore Con un fuoco aperto, la maggior parte del calore viene sprecata, piuttosto che essere utilizzata viene sprecata, piuttosto che essere utilizzata

per cuocere o per altri scopi.per cuocere o per altri scopi.

Page 8: ENERGIA DALLE BIOMASSE

Nei Paesi industrializzati oltre al legname vero e proprio possono essere Nei Paesi industrializzati oltre al legname vero e proprio possono essere utilizzati alcuni sottoprodotti dell’ industria del legno come segatura e utilizzati alcuni sottoprodotti dell’ industria del legno come segatura e

polveri trasformati in combustibili ecologici (pellet, bricchetti e cippato) e polveri trasformati in combustibili ecologici (pellet, bricchetti e cippato) e bruciati in speciali stufe ad alto rendimento termico che ne garantiscono bruciati in speciali stufe ad alto rendimento termico che ne garantiscono

la combustione completa.la combustione completa.

PelletsPellets

BricchettiBricchetti

CippatoCippatoCaldaia a Caldaia a fiamma fiamma

rovesciatarovesciata

LegnaLegna

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Tuttavia, bruciare la biomassa non è l'unico modo di trarne energia. Tuttavia, bruciare la biomassa non è l'unico modo di trarne energia.

GassificazioneGassificazione

Questo processo, il cui uso tipico produce una mistura gassosa infiammabile Questo processo, il cui uso tipico produce una mistura gassosa infiammabile di idrogeno, monossido di carbonio e metano, oltre a prodotti non di idrogeno, monossido di carbonio e metano, oltre a prodotti non

infiammabili. Questo risultato viene ottenuto in parte bruciando e in parte infiammabili. Questo risultato viene ottenuto in parte bruciando e in parte facendo cuocere la biomassa (utilizzando il calore della combustione facendo cuocere la biomassa (utilizzando il calore della combustione

parziale) in presenza di  carbone (un sottoprodotto naturale della parziale) in presenza di  carbone (un sottoprodotto naturale della combustione di biomassa). Il gas così ottenuto può essere usato al posto combustione di biomassa). Il gas così ottenuto può essere usato al posto

della benzina e riduce la potenza di uscita dell'autoveicolo del 40%. E' della benzina e riduce la potenza di uscita dell'autoveicolo del 40%. E' possibile che in futuro questo carburante divenga una tra le fonti di energia possibile che in futuro questo carburante divenga una tra le fonti di energia

principali per gliprincipali per gli impianti elettriciimpianti elettrici. .

Digestione anaerobicaDigestione anaerobica

Se un opportuno "cocktail" di batteri viene aggiunto a biomassa ed acqua in Se un opportuno "cocktail" di batteri viene aggiunto a biomassa ed acqua in un contenitore sigillato (in modo che non vi entri ossigeno), il contenuto un contenitore sigillato (in modo che non vi entri ossigeno), il contenuto

presto fermenta. Il prodotto della fermentazione è principalmente metano (un presto fermenta. Il prodotto della fermentazione è principalmente metano (un gas infiammabile, lo stesso che usi per il riscaldamento e la cucina in casa), gas infiammabile, lo stesso che usi per il riscaldamento e la cucina in casa),

un eccellente combustibile. Questo processo elimina la biomassa dall'acqua e un eccellente combustibile. Questo processo elimina la biomassa dall'acqua e può quindi essere utilizzato anche in un impianto di depurazione.può quindi essere utilizzato anche in un impianto di depurazione.

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Fermentazione alcolicaFermentazione alcolica

Se la biomassa usata proviene da (o può essere trasformata in) zucchero, allora Se la biomassa usata proviene da (o può essere trasformata in) zucchero, allora si può aggiungere lievito. La fermentazione  che segue produce alcool, che è un si può aggiungere lievito. La fermentazione  che segue produce alcool, che è un

combustibile ad alto potere energetico e quindi molto indicato per alimentare combustibile ad alto potere energetico e quindi molto indicato per alimentare autoveicoli. Questo è stato realizzato con successo in Brasile dove a partire autoveicoli. Questo è stato realizzato con successo in Brasile dove a partire

dalla canna di zucchero si produce alcol per le automobili. dalla canna di zucchero si produce alcol per le automobili.

Anche i rifiuti sono biomasse e possono essere usati per produrre energia!Anche i rifiuti sono biomasse e possono essere usati per produrre energia!

Digestione anaerobica Digestione anaerobica dei rifiutidei rifiuti

La digestione anaerobica è la La digestione anaerobica è la decomposizione di rifiuti organici decomposizione di rifiuti organici con mezzi biologici in condizioni con mezzi biologici in condizioni

anaerobiche, di solito ad alte anaerobiche, di solito ad alte temperature.temperature.

Le principali caratteristiche del Le principali caratteristiche del processo sono: processo sono:

•Avviene in assenza di aria Avviene in assenza di aria

• Produce gas metano Produce gas metano

Page 11: ENERGIA DALLE BIOMASSE

Biomassa : i problemiBiomassa : i problemi

Quando la biomassa è riconosciuta come la principale risorsa energetica di Quando la biomassa è riconosciuta come la principale risorsa energetica di una regione, diviene difficile fornire sufficiente materia prima. Questo è una regione, diviene difficile fornire sufficiente materia prima. Questo è vero sia se parliamo di una grossa centrale elettrica che di migliaia di vero sia se parliamo di una grossa centrale elettrica che di migliaia di

cucine a legna. Se la risorsa (la vegetazione locale o i rifiuti organici) non è cucine a legna. Se la risorsa (la vegetazione locale o i rifiuti organici) non è gestita ed utilizzata in modo efficiente, presso essa sparirà. Una gestione gestita ed utilizzata in modo efficiente, presso essa sparirà. Una gestione efficiente significa anche assicurarsi che la biomassa non venga utilizzata efficiente significa anche assicurarsi che la biomassa non venga utilizzata

ad un ritmo maggiore di quello della sua crescita. Significa ancora ad un ritmo maggiore di quello della sua crescita. Significa ancora massimizzare la produzione di biomassa (ad esempio ripiantando le foreste massimizzare la produzione di biomassa (ad esempio ripiantando le foreste

tagliate). Se questo non avviene, ne risulta la deforestazione.tagliate). Se questo non avviene, ne risulta la deforestazione.

Il processo ha molti svantaggi, in primo luogo la realizzazione di un Il processo ha molti svantaggi, in primo luogo la realizzazione di un digestore anaerobico è molto costosa. D'altra parte, il prodotto solido può digestore anaerobico è molto costosa. D'altra parte, il prodotto solido può

essere utilizzato come fertilizzante e il gas metano prodotto può essere essere utilizzato come fertilizzante e il gas metano prodotto può essere usato per la produzione di elettricità o di acqua calda e pompato nel sistema usato per la produzione di elettricità o di acqua calda e pompato nel sistema di riscaldamento della comunità. Questo permette di realizzare un sistema di di riscaldamento della comunità. Questo permette di realizzare un sistema di

riscaldamento per la comunità locale allo stesso tempo conveniente e riscaldamento per la comunità locale allo stesso tempo conveniente e rispettoso dell'ambiente. rispettoso dell'ambiente.

C'è un grande impegno della ricerca per progettare un digestore anaerobico C'è un grande impegno della ricerca per progettare un digestore anaerobico che soddisfi tutti i requisiti. Si spera che presto sia disponibile un digestore che soddisfi tutti i requisiti. Si spera che presto sia disponibile un digestore

efficace e non troppo costoso.efficace e non troppo costoso.