LA BIOMASSA
UN CARBURANTE DI ORIGINE VEGETALE CHE PUÒ SOSTITUIRE IL CARBURANTE DI ORIGINE FOSSILE

Perché utilizzare la biomassa forestale?

La sostituzione del carburante di origine fossile con la biomassa forestale comporta molteplici vantaggi:

determina una riduzione delle emissioni atmosferiche di gas ad effetto serra e di altri composti inquinanti nella misura in cui esse vengono impiegate in sostituzione dei combustibili fossili;

la biomassa forestale è una fonte rinnovabile di energia estremamente diffusa sul territorio, in particolare in quello montano, per cui rappresenta anche una fonte economica di sostegno;

un utilizzo equilibrato delle biomasse forestali significa, in modo indiretto, anche la garanzia per il mantenimento delle principali funzioni dell’ecosistema boschivo:

funzioni di protezione: regolazione del regime idrico, riduzione dei rischi idrogeologici, protezione dal vento (riduzione dei fenomeni dì schianti), riduzione rischio incendi e prevenzione di infestazioni di insetti litofagi;

funzioni di produzione: legname da costruzione, per utilizzi Industriali, per la produzione di energia e per altri usi privati;

funzione ricreativa: il bosco fornisce zone adatte al tempo libero e pregevoli dal punto di vista paesaggistico e naturalistico.

Cos’è la biomassa forestale e come viene prodotta?

I residui forestali, risultanti dai diversi tipi di interventi selvicolturale (ossia l’eliminazione mediante taglio di alcune piante al fine di controllare la composizione, la struttura spaziale e l’evoluzione della comunità vegetale bosco), vengono comunemente indicati come biomasse forestali.

Essi consistono in linea generale in quelli che vengono comunemente indicati come assortimenti minori (parte legnosa delle piante con diametro generalmente inferiore ai 18 cm) nel caso di tagli selvicolturali di boschi a fustaia (ossia boschi in cui le piante nascono da seme - propagazione sessuata), e dall’intero assortimento nel caso dei boschi mantenuti a ceduo (in questo caso il bosco è prevalentemente costituito da fusti che si originano da una gemma situata alla ceppaia, generalmente, di latifoglia).

Caratteristiche delle biomasse forestali

Le biomasse forestali sono prevalentemente costituite da polimeri quali cellulosa (50% s.s.), emicellulosa (10-30% s.s.) e lignina (20-30% s.s.). Gli elementi chimici che le compongono sono prevalentemente il Carbonio (49-51 %), l’Ossigeno (41-45 %) e l’Idrogeno (5-7%). La produzione di ceneri varia in termini percentuali tra lo 0,5-1,5% del volume della biomassa. Parametri importanti per valutare la qualità delle biomasse forestali sono, inoltre, alcune caratteristiche fisiche quali l’umidità (rapporto tra la quantità d’acqua contenuta in un pezzo di legno ed il suo peso), la densità (rapporto tra massa ed il volume di un pezzo di legno, misurata in kg/m3, generalmente più elevati per le latifoglie rispetto alle conifere) e il potere calorifico inferiore (pci) (quantità di calore che si sviluppa con la combustione completa di 1 kg dì legno, considerando l’acqua allo stato di vapore a 100 °C).

Queste variabili sono tra loro correlate ossia la biomassa forestale può essere considerata un buon combustibile quando ha un ridotto tasso di umidità (e perciò un alto pci) e un’elevata densità. Con una percentuale di umidità (riferita alla sostanza secca, s.s.) variabile tra 1112 e il 15%, si può affermare che, in linea generale, il potere calorifico delle conifere si attesta attorno ai 3.800 Kcal/kg e quello delle latifoglie attorno ai 3.600 Kcal/kg.

Come può essere impiegata la biomassa forestale?

La biomassa forestale viene comunemente utilizzata per produrre energia termica.

Le forme merceologiche in cui viene comunemente utilizzata la biomassa forestale sono i tronchetti, ossia legna da ardere a ciocchi (combustibile tradizionalmente utilizzato negli ambienti rurali o montani con un peso sterico 300-500 kg/mst; pci 3.700 kcal/kg con un’umidità del 15%), il cippato, ossia legname ridotto in scaglie da una cippatrice, facilmente maneggiabile e che permette un’alimentazione automatica delle caldaie (peso sterico 160-250 kg/mst pci 3.700 kcal/kg se essiccato all’aperto) e i pellets, ossia pastiglie di legno macinato e pressato (solitamente il materiale originale può essere costituito da segatura o polveri), che vengono poi utilizzate come combustibile soprattutto negli impianti per il riscaldamento domestico (piccoli e medi impianti residenziali) (peso sterico variabile tra 400-600 kg/m~~ pci superiore ai 4.200 kcal/kg, con un’umidità aI 10%).

Come è prodotta l’energia dalle biomasse?

L’energia termica può esser prodotta mediante caldaie. In questo caso le tipologie. di generatori termici alimentati a legno disponibili sono fondamentalmente tre, in funzione della forma fisica delle tre principali categorie merceologiche di combustibili vegetali.

Caldaie per la combustione di legna in ciocchi. Tipologia di caldaie più diffusa per legna in ciocchi è quella a fiamma inversa in cui la camera di combustione è situata sotto il vano in cui viene caricata la legna.

Caldaie a cippato. Totalmente automatizzate e potenzialmente in grado di raggiungere potenze anche di diversi MW termici. I rendimenti sono analoghi a quelli delle caldaie a gas/gasolio. La combustione avviene in caldaie a griglia che può essere fissa (materiali fini e a basso contenuto di umidità), mobile (combustibili a pezzatura grossolana, ad alto contenuto di ceneri ed ad umidità fino al 50%, quali le biomasse forestali fresche di taglio).

Caldaie a pellet. Il pellet può estere utilizzato nelle caldaie a cippato oppure in caldaie appositamente progettate. In tutti i casi l’accensione è automatica e molto rapida, per mezzo di una resistenza elettrica. Nei sistemi più avanzati la regolazione dell’aria comburente e del flusso di combustibile vengono effettuate automaticamente ad opera di un microprocessore. Queste caratteristiche di semplicità d’uso e di automazione conferiscono agli impianti di riscaldamento a pellets un elevato livello di affidabilità.

L’energia termica può essere utilizzata anche mediante impianti di teleriscaldamento. Oggi, nella prevalenza delle città italiane, ogni edificio provvede autonomamente al riscaldamento: il calore viene, quindi, prodotto separatamente dall’elettricità, con notevole spreco di energia (sia dal punto di vista quantitativo che qualitativo).

Il teleriscaldamerito è un servizio energetico urbano mediante il quale il calore per il riscaldamento degli edifici e per altri usi a bassa temperatura (come l’acqua calda per uso igienico-sanitario) viene distribuito tramite una rete di tubazioni interrate precoibentate che connettono il generatore termico con le utenze finali attraverso uno scambiatore.

Studio effettuato da C.E.T.A. Centro di Ecologia Teorica ed Applicata

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