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Materiali Legnosi - G. Caserta -
Dopo “l’invenzione” del fuoco, il legno è rimasto per millenni l’unico combustibile usato dall’uomo.
Solo negli ultimi 150 anni carbone, petrolio e GAS NATURALE hanno gradatamente preso il sopravvento.
Ma la crisi energetica ha comportato dei ripensamenti.
I combustibili biologici, come il legno ed in generale la BIOMASSA, sono una fonte energetica localmente disponibile e rinnovabile, e possono contribuire, per una quota consistente, al nostro approvvigionamento energetico.
Anche oggi il bosco, se curato con avvedutezza e non depauperato da prelievi sconsiderati, può essere un’inesauribile fonte di materie prime ed energia.
Ovviamente, rispetto ai combustibili fossili, il legno occupa molto spazio.
Di conseguenza, sono maggiori i costi di trasporto, conservazione e utilizzazione.
Per questo il legno dovrebbe essere utilizzato in un’area non molto lontana dalla zona di produzione.
Un buon impianto di combustione a materiale biologico soddisfa al meglio le esigenze della salvaguardia ambientale e non teme affatto il confronto con gli impianti che bruciano GAS NATURALE o olio combustibile a basso tenore di zolfo.
Gli impianti che usano GAS NATURALE o petrolio sono più facili da gestire, ma questo vantaggio viene più che compensato dalla riduzione delle emissione di CO2 della fonte rinnovabile “legno”.
La composizione del legno
Attraverso le fasi di accrescimento della pianta si formano cellulosa, lignina e altre sostanze. Il legno si compone di:
- cellulosa (40-50%)
- lignina (20-30%)
- altre sostanze (20-30%), tra cui soprattutto carboidrati, grassi, tannini, minerali, ecc.
La pezzatura
Il legno per produrre energia può presentarsi in varie forme: in tronchetti, sminuzzato ecc.
Si definisce “legno sminuzzato”, o “chips di legno”, o “chips”, il legname frantumato a macchina.
I chips vengono prodotti già da anni dall’industria di lavorazione del legno.
Da qualche tempo esistono anche in campo agricolo macchine sminuzzatrici da collegare ai trattori o autoazionate.
La sminuzzatura permette di automatizzare la produzione, il trasporto e la combustione del legname.
Per la produzione dei chips si usa legno di qualità inferiore, come i residui di esbosco, le fascine, le potature degli alberi da frutta, il legno riciclato, i sottoprodotti di segheria, la forestazione a corta rotazione, le diverse colture agricole da BIOMASSA legnosa a ciclo annuale o poliennale.
Le macchine sminuzzatrici riducono il legno, ed in generale la BIOMASSA, in pezzature diverse.
Per gli impianti di combustione automatici sono adatti solo i chips di dimensioni piccole (sotto i 3 cm) e medie (sotto 5 cm); infatti i pezzi troppo grossi potrebbero incastrarsi nei condotti di alimentazione.
Per ridurre il consumo di energia nella fase di frantumazione, si stanno attualmente perfezionando impianti di combustione per chips di dimensioni maggiori (fino a 20 cm).
La segatura, oltre ad essere disponibile in grandi quantità, è facilmente combustibile, conveniente e non dà problemi.
La combustione del legno
Il processo di combustione del legno è molto complesso. Per semplificare, lo si può dividere in tre fasi principali.
Nella prima fase si ha l’essiccazione del combustibile, nella seconda la carbonizzazione o PIROLISI delle sostanze volatili, e nella terza la combustione dei prodotti della carbonizzazione.
Nella combustione, la percentuale di sostanze volatili è pari all’85%; il residuo solido, cioè il carbone e residui minerali, è solo del 15%.
Per ottenere una combustione corretta e povera di emissioni nocive, è necessario tener conto, nella costruzione e nella gestione dell’impianto di combustione, delle particolari proprietà del legno.
Riscaldamento domestico
Un settore già ben inserito nel mercato dell’energia è quello del riscaldamento domestico sia di tipo individuale (CALDAIE, stufe, caminetti di piccola potenza che collettivo (TELERISCALDAMENTO).
In particolare, il TELERISCALDAMENTO consiste nella fornitura di acqua calda a piccole utenze distanti pochi km dal luogo dove è installata la caldaia.
Vi sono in Italia oltre 130 impianti di TELERISCALDAMENTO a biomasse (censimento ITABIA 2008) con una potenza termica installata di circa 400 MW.
Energia termica per usi industriali
Anche la produzione di energia termica e vapore per usi industriali è abbastanza diffusa, soprattutto presso quelle aziende agro-alimentari (ad esempio, le distillerie) che hanno a disposizione al loro stesso interno biomasse residuali da smaltire.
Le stime correnti indicano in circa 1.300 il numero degli impianti per una capacità termica installata di circa 2.400 MWt.
Energia elettrica
Un settore ancora in via di sviluppo è quello della produzione di energia elettrica.
Gli alti costi di investimento, la difficoltà di approvvigionarsi della necessaria quantità di materia prima, gli ostacoli alla realizzazione posti dalle complesse e defatiganti procedure autorizzative, ne frenano la diffusione.
Il legno, sia che venga prelevato direttamente dal bosco, sia che venga raccolto sotto forma di residui di attività agricole, forestali e industriali - in forma di tronchetti che in forma sminuzzata - (per esempio, residui di segheria), è oggi la più importante fonte energetica di origine biologica.
E’ nell’interesse di tutti utilizzarla in via permanente, sempre di più e sempre meglio.