Energia da rifiuti

L’emergenza rifiuti ad oggi è una delle problematiche più rilevanti che continuamente affolla i nostri palinsesti  televisivi.  Pertanto  vogliamo fornire qualche nozione sul possibile utilizzo dei rifiuti nella produzione di energia. L’energia da rifiuti è quella che si produce sfruttando il potere calorifico (quantità di calore che si ricava dalla combustione completa di un kg o metro cubo di una determinata sostanza) dei rifiuti dopo processi di recupero e riciclo. Un tale impianto tenta, perciò, di risolvere contemporaneamente due dei problemi topici dei paesi industrializzati: approvvigionamento energetico, smaltimento dei rifiuti.L’idea nasce da considerazioni sui primitivi impianti di smaltimento mediante incenerimento. Impianti già in uso in Germania dalla fine dell’800. Questi utilizzando un processo di combustione abbattevano i rifiuti urbani. L’innovazione è di sfruttare il calore prodotto dalla combustione per: il riscaldamento domestico e per la produzione di energia elettrica.

Un apparato siffatto prende il nome di termovalorizzatore. Ovviamente un processo di termovalorizzazione deve obbligatoriamente coniugare due importanti parametri: massima efficienza della trasformazione energetica, costi minimi. Tutto questo allo scopo di massimizzare il profitto economico del processo per rendere l’impianto gestibile. Naturalmente oltre ai sopraindicati parametri un termovalorizzatore deve anche sottostare ad un terzo e fondamentale criterio: minimo impatto per l’ambiente e per la salute dei cittadini. Ed inoltre detti criteri devono essere oggetto di costante informazione e condivisione con la popolazione circostante l’impianto per contenerne le loro legittime preoccupazioni. E’ evidente che i primi due parametri influenzano pesantemente il terzo: una buona economia dell’impianto consente di poter adottare le migliori tecnologie di abbattimento degli inquinanti che naturalmente sono processi complessi e come tali ovviamente costosi.

Ciò premesso addentriamoci più specificamente nei processi di recupero di energia da rifiuti.

Tali processi per le differenti caratteristiche fisiche del combustibile possono essere approcciati in due distinte maniere:

1- Recupero indiretto dell’energia con produzione di un combustibile intermedio.

2- Recupero diretto dell’energia con combustione.

Recupero indiretto dell’energia.

Avviene in due distinte maniere: pirolisi e gassificazione.

-La pirolisi è un processo che trasforma, mediante riscaldamento ad una temperatura tra i 350°C ed i 500°C in presenza di scarse quantità di ossigeno, materiale organico (il rifiuto) in una miscela gassosa (anidride carbonica, ossido di carbonio, idrogeno, metano, idrocarburi volatili) con potere calorifico tra 2000 e 3000 chilo calorie al metro cubo. Il gas costituisce il 15/30% in peso dei rifiuti di partenza ed è accompagnato da una fase liquida che è costituita da un olio combustibile e da un rifiuto solido.

-La gassificazione è invece un processo termochimico che consiste nel riscaldare i rifiuti ad una temperatura elevata (superiore ai 2000°C) in presenza di un agente gassificante (generalmente aria) che reagisce con i rifiuti e produce una miscela di gas (CO2, CO, H2, CH4, H2O, idrocarburi di vario peso molecolare e contaminanti). La gassificazione consente di ottenere un prodotto che può essere utilizzato nelle turbine a gas per produrre corrente elettrica con un discreto rendimento dell’orine del 35/40%.

Essa comporta, però, due ordini di problemi:

-Necessita di combustibile omogeneo ed pertanto di un processo preliminare di trito vagliatura del rifiuto.

-Gli inquinanti del combustibile in quanto acidi sono fortemente corrosivi e perciò è necessario un pretrattamento del gas da inviare alla turbina processo costoso che abbassa il rendimento dell’impianto.

Recupero di energia da combustione diretta.

Utilizza il calore che si sviluppa per l’incenerimento del rifiuto.

Questo può essere bruciato come:

-Tal quale. Ossia senza alcun trattamento.

-Prodotto risultante da raccolta differenziata e perciò privato di plastica, vetro, metalli, carta etc.

-CDR (Combustibile Da Rifiuto). Ossia rifiuti che con una serie di trattamenti fisici vengono condotti ad un potere calorifico non inferiore a 3600 chilo calorie per kg.

Il calore prodotto dalla combustione viene utilizzato in processi di cogenerazione:

-per teleriscaldamento di utenze domestiche poste a ragionevole distanza;

-per produzione di energia elettrica. La produzione di energia elettrica avviene con un ciclo Rankine.

Il calore della combustione genera vapor d’acqua che successivamente per contatto con i fumi di combustione viene saturato (portato a temperatura più elevata). l’energia potenziale del vapore in appositi condotti viene convertita in cinetica e questa viene fornita ad una turbina accoppiata ad un alternatore che produce energia elettrica. Il vapore in uscita viene ricondensato per iniziare nuovamente il ciclo. Il calore di condensazione viene utilizzato per il tele riscaldamento.

http://www.energia360.org

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