Riscaldarsi correttamente con il legno. - COME - La via...

17/06/2014

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Valter Francescato dir. AIEL Feltre 12.06.2014

Riscaldarsi correttamente con il legno. Sicurezza, rispetto dell’ambiente e qualità dell’aria


Regione Veneto e qualità dell’aria

Con deliberazione n. 902 del 4 aprile 2003 la Giunta Regionale delVeneto ha adottato il Piano Regionale di Tutela e Risanamentodell’Atmosfera

Regioni del bacino padano accordo intergovernativo, conMinistero Ambiente, per l’adozione coordinata di misure dirisanamento della qualità dell’aria del bacino padano (DGR n. 2811

del 30/12/2013)

Protocollo d’Intesa tra la Regione del Veneto e AIELpromozione del corretto uso dei biocombustibili legnosi

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Contenuti del protocollo d’intesa (in sintesi)

• Promuovere il corretto uso dei biocombustibili legnosi a scala domestica attraverso

campagne informative, organi di informazione e programmi di comunicazione nelle

scuole

• Promuovere la “rottamazione” di AD e caldaie obsoleti e le BAT attraverso la

promozione del Conto Energia Termico (requisiti tecnico-ambientali)

• Promuovere la mobilizzazione di biomasse regionali e la qualità dei biocombustibili

• Promuovere la messa a norma degli impianti fumari e la loro regolare manutenzione

• Promuovere la qualificazione professionale degli installatori-manutentori e dei

progettisti (attuazione DLgs 28/2011)

• Sperimentare modalità di controllo da parte del manutentore della qualità del

biocombustibile, dell’impianto e delle emissioni (catasto impianti)

• Valorizzare l’uso energetico dei residui di potatura e dei residui colturali in moderne

tecnologie abbinate a moderni sistemi di trattamento dei prodotti della combustione


SOMMARIO

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VENETO: Il patrimonio forestale regionale è in costante

crescita e, potenzialmente, rende disponibili 850.000 t/anno di

biomassa legnosa, valorizzato per ora solo al 20%


Benefici della gestione del bosco vs abbandono

La gestione forestale sostenibile genera un risparmiodi CO2 10 volte maggiore dell’abbandono dei boschi

Un ettaro di bosco gestito genera in 300 anni unrisparmio di CO2 10 volte maggiore del risparmioconseguibile da una foresta “abbandonata”

Fonte: prof. Hubert Hasenauer, direttore del Dipartimento Forestale e Scienze del Suolo dell’Università di Risorse Naturali e Scienze

della Vita di Vienna (Universität für Bodenkultur www.boku.ac.at).

http://www.boku.ac.at/

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ITALIA: ENERGIA TERMICA A BASE DI CARBONIO

60 miliardi di Euro sono “persi” ogni anno dall’Italia

per l’acquisto di petrolio e metano dai paesi esteri

45% del consumo energetico finale (133 Mtep) è

energia termica (EE 23%)

40% (25 Mtep) dell’energia termica è destinata al

consumo domestico

60% dell’energia termica è prodotta con il metano

(> 70% 3 paesi Russia, Algeria, Libia)

2 milioni di tonnellate è il consumo annuo di

gasolio da riscaldamento

300 milioni di $ sono stati spesi nel mondo nel

2009 per sovvenzionare le fonti fossili: 6 volte più che

le FER! in EU-27 le fonti fossili godono ancora di

sovvenzioni 4 volte superiori alle rinnovabili!


Punti di forza del LEGNO ENERGIA

Ogni 1.000 kWhu prodotti con il legno in sostituzione di metano e gasolio

risparmio 250-300 kg CO2eq. Italia obiettivo 2,7 kg CO2/abitante anno

attualmente 8 kg CO2/abitante/anno

Ogni 10.000 litri di gasolio che sostituiamo con interventi di efficienza

energetica e l’uso di biocombustibili legnosi prodotti localmente, lasciamo sul

territorio non meno di 10.000 €/anno a sostegno dell’economica locale

In Italia con il legno produciamo l’80% della termica rinnovabile, 27 milioni di

t/a, 10 milioni di AD, 90% calore domestico

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Consumi: crescono il pellet e gli apparecchi performanti

In Veneto si consumano annualmente 2,3 milioni di tonnellate di biomassa

legnosa per il riscaldamento domestico, 75% legna da ardere e 25% pellet,

consumati in 1,18 milioni di apparecchi e 56.000 caldaie domestiche


Effetti sulla qualità dell’aria …. un problema europeo

Inventario Europeo delle emissioni(Schaap et al. 2004; Brandt et al. 2011)

COMBUSTIONE DOMESTICA DEL LEGNO:

~ 25% del PM (media annuale)

~ 45% del PM (in inverno)

~ 20-30% del PM2.5 (in inverno)

~ 9 μg/m3 del PM10 (in inverno, valore medio)

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1. Qualità del biocombustibile: legna, cippato, pellet, …

2. Comportamento del gestore dell’apparecchio

3. Progettazione, installazione e manutenzione impianto

4. Impianto fumario: installazione, manutenzione

5. Qualità dell’apparecchio: rendimento, fattori emissione

Strategia di riduzione con approccio di filiera (Conto Termico)


Raccomandazioni per il corretto uso della legna

Stagionarla correttamente 1-2

stagioni M < 20%

circonferenza 20 cm ≈ 9 cm Ø

non sovraccaricare il focolare

lunghezza pareti libere

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EFFETTO DELLA QUALITÀ DELLA LEGNA E DELLA GESTIONE

Fonte: Klippel n., Nussbaumer t. 2006

Stufa certificata (<50 mg), ciocchi troppo grossi 250 mg

Stufa certificata (<50 mg) legna umida 500 mg

Stufa convenz in cond pessime di funzionamento. (registri aria chiusi) fino a 5000 mg


Se accendi il fuoco come una candela riduci le polveri del 50%!

Confrontando i due metodi sia in stufe sia in inserti, si è potuto rilevare unariduzione delle polveri totali del 50-80% (70-120 mg/Nm3 al 13% di O2) rispetto almetodo di accensione tradizionale (200-500 mg/Nm3 al 13% di O2)

Fonte: Nussbaumer, Czasch, Klippel, Johansson, Tullin 2008.

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Quello che avviene nella pratica quotidiana …. è distante dalle buone pratiche

Fonte: Bioenergy2020+


Il fumo visibile e un indicatore di polveri!

Nel caso di una gestione corretta dell’apparecchio, nella fase di accensione il fumo della combustione diventa invisibile al più tardi dopo 15 minuti dall’accensione

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Questo NON deve MAI essere bruciato!!


Apparecchi domestici a legna e pellet, acquistate solo prodotti certificati

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Importanza del corretto dimensionamento … anche per gli AD


Veneto ca. 350 incendi (2012); Italia ca. 12.000 incendi!

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Principali requisiti di sicurezza dei locali di installazione

• Distanza parete > 20 cm, T< 85°C

• Supporto basale incombustibile

• Protezione frontale 60 cm, lat. 40 cm

• Distanza sicurezza porta 80 cm

• Volume locale >15m3 (verificare ricambio)

• Prese d’aria depressione < 4 Pa

• Scarico a tetto prodotti combustione

• Tiraggio camino 12 Pa

• Cfr. UNI 10683:2012 e UNI EN 13384-1:2008


Componenti e funzionamento di una moderna stufa a legna

• Combustione a 2 stadi

• Rivestimento refrattario

• Geometria camera combustione

• Costruzione e tenuta d’aria

• Vetro frontale

• Presa d’aria canalizzata

• Manuale d’istruzioni

• Raccordo fumario

• Certificazione

UNI EN 13240

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Moderne caldaie manuali a legna


Criteri per il corretto dimensionamento della potenza (– ACCENSIONI –EMISSIONI)

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Indispensabile per le caldaie manuali!


Cippato: non è tutto uguale!

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Rivolgiti ai produttori professionali più vicini!


Come riconoscere il pellet ENplus

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Come riconoscere il pellet ENplus


Fasi della combustione in una caldaia automatica e regola 3T

Riscaldamento ed essiccazione (100 °C)

Gassificazione del legno (250-500 °C)

Decomposizione pirolitica (150-500 °C)

Ossidazione dei gas combustibili (700-1400 °C)

Trasferimento calore allo scambiatore

Dispositivo

accensione

automatica

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Requisiti di una moderna caldaia automatica (cippato/pellet)

• Certificazione UNI EN 303-05:2012 (< 500 kW)

• Puffer > 20 l/kW (cippato)

• Potenza e combustione regolabili

• Modulazione potenza 30-100%

• Rendimento ηk > 90%

• Bassi livelli di emissione (classe 5)


Classi di prestazione UNI EN 303-5:2012

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MODIS il 17 marzo 2005 (

Text and image courtesy of NASA's

MODIS Land Rapid Response Team)

EMISSIONI DALLA COMBUSTIONE DELLE BIOMASSE SOLIDE


Inquinanti atmosferici: tendenze nel medio periodo Fonte: Dir. Ambiente Reg VenetoAndamento medie annuali di PM10 - Periodo 2002-2012

Stazioni di traffico/industriali e background (fondo)

0

10

20

30

40

50

60

70

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

µg

/m3

Stazioni di background Stazioni di traffico/industriali Valore limite

Andamento medie annuali di benzo(a)pirene - Periodo 2002-2012

Stazioni di traffico/industriali e background (fondo)

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

1.8

2.0

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

ng

/m3

Stazioni di background Stazioni di traffico/industriali Valore obiettivo

PM10

Benzo(a)pirene

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0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4

Milano Senato

Meda (MB)

Bergamo Meucci

Brescia Villaggio Sereno

Mantova S.Agnese

Varese Copelli

Magenta (MI)

Casirate d'Adda (BG)

Schivenoglia (MN)

Darfo (BS)

Moggio (LC)

Sondrio

B(a)P [ng/m3]

Benzo(a)Pirene medie annue 2012

il superamento

valori obbiettivo

dove maggiore è la

combustione da

legna

Fonte: ARPAL,

2014


1. Camini aperti 250 mg/MJ (375 mg/Nm3 INEMAR 500 mg/Nm3)

2. Stufe a legna 150 mg/MJ (225 mg/Nm3)

3. Camini a inserto chiuso 47-83 mg/MJ (70-125 mg/Nm3)

4. Le caldaie a legna a tiraggio forzato e le stufe a pellet hanno un FE medio di

ca. 30 mg/MJ, il fattore aumenta e di molto se uso legna umida

5. Il pellet dimostra le minori variazioni (fattore 2) la legna ++ (fattore 10)

Fonte: IEA TASK 32, 2008 – Nussbaumer et al.

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Accensione e ricarica: seguire il libretto di istruzioni

Comportamento usuale

utente finale

Secondo manuale di

istruzioni

Tipo di legna Abete squadrato Faggio legna spaccata

Accensione

Ricarica del vano

Fonte: Bioenergy2020+

Emissioni PM -50% e rendimento più vicino ai valori di omologazione!!


EN 303-5:2012 classe 5

CALDAIE classe 5 Polveri < 40 mg/Nm3 al 10% = 29 mg/Nm3 al 13%

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MISURE SECONDARIE

AIEL propone: rendere obbligatori i filtri

maniche/ESP per impianti >1 MWt (> 500 kW)specie nel caso di contributi pubblici, zone critiche

AEROSOL

< 1 µm

NO EFFETTO < 10 mg/Nm3 < 1 mg/Nm3


1 caldaia BAT 40 mg (500 kW – 1.000 MWh) = 7 Stufe tradizionali (177 MWh – 18%)

1 caldaia BAT 10 mg (500 kW – 1000 MWh) = 2 Stufe tradizionali (44 MWh – 4%)

1 caldaia BAT 1 mg (500 kW – 1000 MWh) = 0,2 Stufe tradizionali (4 kW – 0,4%)

mg/Nm3 mg/MJ mg/kWh kW kWh/a g PM kg PM

rapporto

stufa

tradiz

Consumo

legna,

cippato

(t/a)

kg PM/t

legna

stufa tradizionale (65% rend.) 225 150 540 12 24.000 12.960 13,0 9,2 1,40

caldaia BAT (multiciclone) 40 27 96 500 1.000.000 96.000 96,0 7,4 327 0,29

caldaia BAT (filtro maniche/ESP) 10 6,7 24,0 500 1.000.000 24.000 24,0 1,85 327 0,07

caldaia BAT (filtro maniche/ESP) 1 0,7 2,4 500 1.000.000 2.400 2,4 0,19 327 0,01

327 t 64 t

Effetto compensazione quantitativa del PM

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Composizione chimica del PM1 prodotto da vecchi e moderni apparecchi, raccolto

nei test di combustione (Brunner et al. 2011)


Cell Survival

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000

Particle concentration in cell medium [µg/ml]

Su

rviv

al

[%]

Test tossicologici (sopravvivenza cellulare)

Particolato inorganico,

simile al filtro vuoto!

Diesel soot

[Nussbaumer und Klippel, 2005 – Verenum – Switzerland]

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Confronto fattori di emissione: PM, PAHs, TEQ (Orasce et al. 2012)

PBs: caldaia a pellet (abete), 25 kW

CBs: caldaia a cippato (abete), 30 kW

LBs: caldaia a legna (abete), 30 kW

LBb: caldaia a legna (faggio), 30 kW

PSs: stufa a pellet (abete), 13 kW

LSs: stufa a legna (abete), 8 kW

LSb: stufa a legna (faggio), 8 kW

Caldaie e stufe allo stato della tecnica (2006)


PM a potenza nominale (Orasce et al. 2012)

11

31

17 14

22

67

93

14

32

18 18

36

85

120

0

20

40

60

80

100

120

140

PBs CBs LBs LBb PSs LSs LSb

Particolato

PM secco Pn [g/GJ]

PM umido Pn [g/GJ]

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23


13

63 64

150

92105

119

19

100 110

210

110

250

410

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450


Particolato

PM secco da freddo [g/GJ]PM umido da freddo [g/GJ]

PM inclusa l’accensione da freddo


B(a)P (Orasce et al. 2012)

0,43 1,9

10

25

1,3

17

9

0,03 0,15 0,12 0,12 0,08

12 1110 10 10 10 10

121 121

0

20

40

60

80

100

120

140


Benzo(a)pyrene

BaP da freddo [g/GJ]

BaP potenza nom. [g/GJ]

Guidebook 2013 [g/GJ]

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TEQ (Orasce et al. 2012)

0,753

27

76

2,4

28

14

0,12 0,35 0,3 0,3 0,16

2018

0

10

20

30

40

50

60

70

80


Tossicità eq. - Benzo(a)pyrene

TEQ da freddo [g/GJ]

TEQ Pn [g/GJ]

Moderne

Caldaie

automatiche

pellet/cippato

(piccola taglia)

TEQ simile a

quello delle

caldaie a gasolio

(recenti)


Considerazioni conclusive

Si può fare molto a scala comunale in collaborazione con i cittadini:

• censire parco AD e caldaie domestiche, monitoraggio qualità aria

• sensibilizzare la messa a norma e/o la sostituzione (Conto Termico)

stufa 8 kW 1.500 €; caldaia 20 kW 4.500 €, caldaia 50 kW 10.000 €

• conformità camini e pulizia annuale (1-2 volte min!!)

• usare legna, cippato e il pellet di qualità adeguata (standard)

• seguire il libretto di istruzioni di apparecchi e caldaie!

• bruciare SOLO legno vergine e NON rifiuti

• PA … non penalizzare le moderne tecnologie ma avviare piani di

risanamento con CT e campagne INFO agendo sul “vero” problema

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Le politiche di qualità dell’aria delle PA ??

Non penalizziamo le migliori tecnologie, ma usiamole come best practice, contestualmente lavorando concretamente sulla vera “sorgente” del problema …


Valter Francescato

AIEL – Associazione Italiana Energie Agroforestali

[email protected]

www.aiel.cia.it

Grazie per l’attenzione

mailto:[email protected]

http://www.aiel.cia.it/

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