Navigando, mi sono reso conto che sfruttano
la biomassa con la pirolisi e non direttamente in
bruciatori come il carbone......
Con la pirolisi si producono sostanze tipiche della
pirolisi della legna o del carbone(metanolo ecc...),
ma penso però che venga persa molta energia(coi tempi che
corrono..), ma non ne sono certo.
Chi sa quale sia il rendimento energetico della pirolisi?
Perchè sfruttano la biomassa con la pirolisi?
gasificazione biomasse
Ciao Cristiano,
da noi le biomasse sono considerate poco più dei rifiuti, che produciamo in abbondanza e non sappiamo più come smaltire se non bruciandoli, pardon termovalorizzandoli.
Navigando in rete i più attenti si accorgono che dalle altre parti sono considerate una risorsa e come tale si cerca il sistema di usarla il più oculatamente possibile. Prova a vedere cosa ti propone questo link:
http://www.crest.org/discussiongroups/r ... /index.htm
Ho letto che con queste stufe a gasificazione riescono a preparare 50 pasti con 13 kg di legna, contro i 170 kg di un focolare aperto.
Questo vuol dire meno tempo per procurare la legna, quindi più tempo per cucinare, meno emissioni dannose, meno congiuntiviti e meno problemi polmonari. Tutte ottenibili con materiali reperibili sul posto e con tecnologie adeguate.
Il problema è di far girare queste idee e farle pervenire alle persone giuste, ciao
Osvaldo
da noi le biomasse sono considerate poco più dei rifiuti, che produciamo in abbondanza e non sappiamo più come smaltire se non bruciandoli, pardon termovalorizzandoli.
Navigando in rete i più attenti si accorgono che dalle altre parti sono considerate una risorsa e come tale si cerca il sistema di usarla il più oculatamente possibile. Prova a vedere cosa ti propone questo link:
http://www.crest.org/discussiongroups/r ... /index.htm
Ho letto che con queste stufe a gasificazione riescono a preparare 50 pasti con 13 kg di legna, contro i 170 kg di un focolare aperto.
Questo vuol dire meno tempo per procurare la legna, quindi più tempo per cucinare, meno emissioni dannose, meno congiuntiviti e meno problemi polmonari. Tutte ottenibili con materiali reperibili sul posto e con tecnologie adeguate.
Il problema è di far girare queste idee e farle pervenire alle persone giuste, ciao
Osvaldo
Dal sito http://www.energoclub.it/a%20biomassa/l ... omasse.htm
4.1 Scelta di principio
Gassisifazione + Motori a Gas anzichè Combustione + Turbina a Vapore
La scelta della gassificazione + motori a gas si può giustificare come segue:
1.) Rendimento maggiore, minor quantità di fumi e residui
2.) Flessibilità maggiore nella scelta del combustibile
3.) Minori emissioni / minor problemi nella gestione
4.) In passato maggior investimento; oggi: investimenti comparabili a tecnologie in uso
5.) Processo con pressione atmosferica anzichè come conosciuto da 5 a 100 bar
4.1 Scelta di principio
Gassisifazione + Motori a Gas anzichè Combustione + Turbina a Vapore
La scelta della gassificazione + motori a gas si può giustificare come segue:
1.) Rendimento maggiore, minor quantità di fumi e residui
2.) Flessibilità maggiore nella scelta del combustibile
3.) Minori emissioni / minor problemi nella gestione
4.) In passato maggior investimento; oggi: investimenti comparabili a tecnologie in uso
5.) Processo con pressione atmosferica anzichè come conosciuto da 5 a 100 bar
-
Andrea Rampado
- Messaggi: 97
- Iscritto il: mar ott 05, 2004 9:18 am
- Località: Padova
Ciao Cristiano,
descrivere i rendimenti energetici della pirolisi in ambito generale è molto difficile, ci sono molte distinzioni che bisogna fare:
LA PIROLISI
La pirolisi è un processo termochimico tramite il quale un solido od un liquido subiscono una degradazione dei composti chimici che li costituiscono per trasformarli in molecole più piccole sotto l’azione del calore; e senza alcuna interazione con l’ossigeno o qualunque altro agente ossidante necessario per la combustione.
Inoltre è possibile individuare altri aspetti che possono aiutare a meglio comprendere e spiegare il fenomeno:
Ø La pirolisi è la decomposizione di un materiale per il solo effetto del calore. Da un punto di vista teorico non implica una reazione chimica e non coinvolge nessun’altra sostanza.
Ø Il fenomeno avviene tanto più velocemente quanto maggiore sia la quantità di calore apportata.
Ø L’eventuale presenza di un agente ossidante genera una fiamma ardente nella quale avviene la combustione dei gas prodotti dalla pirolisi, od eventuali componenti evaporati, ma non della fase solida o liquida.
In pratica però non è possibile operare in completa assenza d’ossigeno ed in realtà gli impianti per la pirolisi operano con atmosfere contenenti una quantità d’ossigeno molto al di sotto della stechiometrica (al massimo il 30%). A causa della presenza d’ossigeno una parte del materiale trattato viene bruciato.
L’intervallo di temperatura in cui è condotta la pirolisi è compreso tra i 500-800 °C, ciononostante è possibile individuare tre livelli in cui il fenomeno prende nomi diversi:
Ø Temperatura compresa tra i 100-300 °C: Degradazione Termica.
Ø Temperatura compresa tra i 300-500 °C: Pirolisi Blanda (mild).
Ø Temperatura superiore ai 800 °C: Pirolisi Energica (vigorous).
Dalla pirolisi di materiali organici si ottengono tre classi di prodotti, gas, olio di pirolisi (liquido) e carbone (solido), dei quali gli ultimi due rappresentano l’obiettivo del processo. Infatti, tali combustibili rispetto a quelli gassosi, hanno il vantaggio di poter essere trasportati e stoccati.
Il gas che si produce nel processo viene generalmente bruciato per autosostenerlo; e quando sia necessario viene utilizzato per l’essiccamento della materia prima da trattare, oppure viene semplicemente utilizzato per la generazione d’energia.
La proporzione tra i prodotti della pirolisi dipende da diversi fattori, tra i quali:
Ø Il metodo di pirolisi adottato, (tipologia di reattore, velocità di processo e di riscaldamento).
Ø Composizione dell’alimentazione, (contenuto della frazione organica).
Ø Parametri di reazione, (pressione e soprattutto temperatura).
Temperature di pirolisi più basse producono generalmente una maggior quantità di prodotti liquidi, mentre temperature più elevate producono una maggior quantità di gas.
La pirolisi lenta, chiamata anche carbonizzazione, può essere utilizzata per massimizzare il rendimento della frazione solida, il carbone. Tale processo richiede una lenta decomposizione pirolitica a bassa temperatura con tempi di permanenza molto lunghi. Un tipico esempio di questa metodologia è la produzione di carbone da legna.
Le pirolisi Fast e Flash prevedono elevate velocità di riscaldamento a temperature medio elevate e sono utilizzate per la massimizzazione della frazione liquida.
Nel caso dell’ultra pirolisi, l’estremizzazione di tutti i parametri, temperatura, velocità di riscaldamento insieme a tempi di contatto brevissimi, serve per la massimizzazione della frazione gassosa dei prodotti di pirolisi.
LA GASSIFICAZIONE
La gassificazione è un processo termochimico utilizzato per la conversione di qualsiasi materiale contenente carbonio in un gas di sintesi (Singas) composto principalmente da monossido di carbonio CO ed idrogeno H2.
Il processo di gassificazione trova ampio impiego nell’industria con numerose e diversificate tecnologie. In modo particolare è possibile distinguere tale processo in due grossi filoni, quello convenzionale (seppur al giorno d’oggi presenti aspetti tecnologicamente innovativi) e quello che utilizza la tecnologia al plasma.
L’unità fondamentale in cui è condotto il processo è il Gassificatore, le cui tipologie fondamentali possono essere così classificate:
1. Moving Bed Gasifier (Gassificatore a letto mobile).
2. Fluidized Bed Gasifier (Gassificatore a letto fluido).
3. Entrained Bed Gasifier (Gassificatore a letto trascinato).
4. Plasma Gasifier ( Gassificatore al Plasma).
L’alimentazione del gassificatore è generalmente costituita da un combustibile a basso costo, generalmente coal, biomasse, residui, ecc.
Tale combustibile, secondo la tipologia di reattore utilizzato, reagisce in un ambiente riducente in difetto di ossigeno ad alta temperatura, ed eventualmente ad alta pressione, per formare un gas di sintesi (singas) composto da monossido di carbonio CO ed H2 con percentuali che possono raggiungere valori del 85% in volume.
Il singas è quindi un combustibile sintetico che può essere utilizzato nell’industria chimica per la produzione di chemicals, oppure può essere impiegato come combustibile per la produzione di energia elettrica in motori a gas dedicati od in impianti a ciclo combinato a seconda delle potenzialità dell’impianto.
La parte inorganica del dell’alimentazione nella migliore delle ipotesi è ridotta ad un materiale vetroso inerte da cui sono separati i metalli in essa contenuti; in altri casi rimane inglobata in un residuo carbonioso che deve essere inviato a successivi trattamenti o smaltito in discarica.
La formazione di diossine, ossidi di zolfo SOx ed ossidi di azoto NOx è generalmente limitata per il fatto che la degradazione termica ha luogo in un ambiente in difetto di ossigeno. Piuttosto tali condizioni favoriscono termodinamicamente la formazione di acido solfidrico H2S, azoto molecolare N2 od ammoniaca NH3.
Ad ogni modo è necessario sottolineare come le condizioni operative per condurre la gassificazione siano talmente variegate da un processo ad un altro, da rendere difficile una trattazione esaustiva e particolareggiata.
Le variabili fondamentali del processo sono:
I. Temperatura: deve essere sufficientemente elevata per garantire la decomposizione termica del materiale immesso nel gassificatore (T>1400°C).
II. Tempo di permanenza: è una variabile legata al volume del reattore ed alla velocità superficiale del gas all’interno del gassificatore; deve essere sufficiente per permettere la rottura dei legami delle molecole complesse.
III. Turbolenza: favorisce l’omogeneizzazione ed il contatto dei reagenti.
IV. Concentrazione di Ossigeno: è una variabile discriminante del processo. La gassificazione è condotta in un ambiente controllato in cui la concentrazione di ossigeno deve essere inferiore alla stechiometrica.
Al variare la percentuale di ossigeno nel reattore il processo di gassificazione può spostarsi verso quello di Pirolisi (assenza pressoché totale di Ossigeno) o verso quello di Incenerimento ( combustione con percentuale di ossigeno O2 maggiore od uguale a quella stechiometrica [O2] ≥ [O2]Stechiometrico).
Se poi si tiene conto del fatto che la fonte di calore necessaria per la decomposizione termica nei processi tradizionali è fornita della combustione di quota parte del combustibile immesso nel reattore, si capisce perché alcuni autori definiscono la gassificazione come la combinazione di sottoprocessi noti, quali la Combustione, la Pirolisi e nel caso dell’utilizzo di vapore il Reforming.
Queste sono spiegazioni non troppo tecniche delle attuali tecnologie, le più largamente utilizzate, nella maggior parte dei casi il rendimento energetico è superiore all'unità.
Esistono nuove tecnologie o migliorie delle precedenti che non solo portano il rendimento energetito di molto sopra l'unità 4/5 volte come minimo, in alcuni casi anche centinaia di volte (parlo di plasmi e di reazioni nucleari che avvengono ma non le spiegano).
Se sei appasionato di questi argomenti ti invito a visitare come ha già sottolineato Fabiomas il sito di Energo club, li troverai (quasi) tutte le tecnologie attuali e funzionanti spiegate molto bene, per le innovazioni devi aspettare che qualcuno trovi il tempo e il coraggio di raggrupparle in un'unica ricerca (il filone plasma ad esempio è molto poco spiegato e conosciuto) per poi pubblicarle in qualche sito in Internet.
Ciao
Andrea
descrivere i rendimenti energetici della pirolisi in ambito generale è molto difficile, ci sono molte distinzioni che bisogna fare:
LA PIROLISI
La pirolisi è un processo termochimico tramite il quale un solido od un liquido subiscono una degradazione dei composti chimici che li costituiscono per trasformarli in molecole più piccole sotto l’azione del calore; e senza alcuna interazione con l’ossigeno o qualunque altro agente ossidante necessario per la combustione.
Inoltre è possibile individuare altri aspetti che possono aiutare a meglio comprendere e spiegare il fenomeno:
Ø La pirolisi è la decomposizione di un materiale per il solo effetto del calore. Da un punto di vista teorico non implica una reazione chimica e non coinvolge nessun’altra sostanza.
Ø Il fenomeno avviene tanto più velocemente quanto maggiore sia la quantità di calore apportata.
Ø L’eventuale presenza di un agente ossidante genera una fiamma ardente nella quale avviene la combustione dei gas prodotti dalla pirolisi, od eventuali componenti evaporati, ma non della fase solida o liquida.
In pratica però non è possibile operare in completa assenza d’ossigeno ed in realtà gli impianti per la pirolisi operano con atmosfere contenenti una quantità d’ossigeno molto al di sotto della stechiometrica (al massimo il 30%). A causa della presenza d’ossigeno una parte del materiale trattato viene bruciato.
L’intervallo di temperatura in cui è condotta la pirolisi è compreso tra i 500-800 °C, ciononostante è possibile individuare tre livelli in cui il fenomeno prende nomi diversi:
Ø Temperatura compresa tra i 100-300 °C: Degradazione Termica.
Ø Temperatura compresa tra i 300-500 °C: Pirolisi Blanda (mild).
Ø Temperatura superiore ai 800 °C: Pirolisi Energica (vigorous).
Dalla pirolisi di materiali organici si ottengono tre classi di prodotti, gas, olio di pirolisi (liquido) e carbone (solido), dei quali gli ultimi due rappresentano l’obiettivo del processo. Infatti, tali combustibili rispetto a quelli gassosi, hanno il vantaggio di poter essere trasportati e stoccati.
Il gas che si produce nel processo viene generalmente bruciato per autosostenerlo; e quando sia necessario viene utilizzato per l’essiccamento della materia prima da trattare, oppure viene semplicemente utilizzato per la generazione d’energia.
La proporzione tra i prodotti della pirolisi dipende da diversi fattori, tra i quali:
Ø Il metodo di pirolisi adottato, (tipologia di reattore, velocità di processo e di riscaldamento).
Ø Composizione dell’alimentazione, (contenuto della frazione organica).
Ø Parametri di reazione, (pressione e soprattutto temperatura).
Temperature di pirolisi più basse producono generalmente una maggior quantità di prodotti liquidi, mentre temperature più elevate producono una maggior quantità di gas.
La pirolisi lenta, chiamata anche carbonizzazione, può essere utilizzata per massimizzare il rendimento della frazione solida, il carbone. Tale processo richiede una lenta decomposizione pirolitica a bassa temperatura con tempi di permanenza molto lunghi. Un tipico esempio di questa metodologia è la produzione di carbone da legna.
Le pirolisi Fast e Flash prevedono elevate velocità di riscaldamento a temperature medio elevate e sono utilizzate per la massimizzazione della frazione liquida.
Nel caso dell’ultra pirolisi, l’estremizzazione di tutti i parametri, temperatura, velocità di riscaldamento insieme a tempi di contatto brevissimi, serve per la massimizzazione della frazione gassosa dei prodotti di pirolisi.
LA GASSIFICAZIONE
La gassificazione è un processo termochimico utilizzato per la conversione di qualsiasi materiale contenente carbonio in un gas di sintesi (Singas) composto principalmente da monossido di carbonio CO ed idrogeno H2.
Il processo di gassificazione trova ampio impiego nell’industria con numerose e diversificate tecnologie. In modo particolare è possibile distinguere tale processo in due grossi filoni, quello convenzionale (seppur al giorno d’oggi presenti aspetti tecnologicamente innovativi) e quello che utilizza la tecnologia al plasma.
L’unità fondamentale in cui è condotto il processo è il Gassificatore, le cui tipologie fondamentali possono essere così classificate:
1. Moving Bed Gasifier (Gassificatore a letto mobile).
2. Fluidized Bed Gasifier (Gassificatore a letto fluido).
3. Entrained Bed Gasifier (Gassificatore a letto trascinato).
4. Plasma Gasifier ( Gassificatore al Plasma).
L’alimentazione del gassificatore è generalmente costituita da un combustibile a basso costo, generalmente coal, biomasse, residui, ecc.
Tale combustibile, secondo la tipologia di reattore utilizzato, reagisce in un ambiente riducente in difetto di ossigeno ad alta temperatura, ed eventualmente ad alta pressione, per formare un gas di sintesi (singas) composto da monossido di carbonio CO ed H2 con percentuali che possono raggiungere valori del 85% in volume.
Il singas è quindi un combustibile sintetico che può essere utilizzato nell’industria chimica per la produzione di chemicals, oppure può essere impiegato come combustibile per la produzione di energia elettrica in motori a gas dedicati od in impianti a ciclo combinato a seconda delle potenzialità dell’impianto.
La parte inorganica del dell’alimentazione nella migliore delle ipotesi è ridotta ad un materiale vetroso inerte da cui sono separati i metalli in essa contenuti; in altri casi rimane inglobata in un residuo carbonioso che deve essere inviato a successivi trattamenti o smaltito in discarica.
La formazione di diossine, ossidi di zolfo SOx ed ossidi di azoto NOx è generalmente limitata per il fatto che la degradazione termica ha luogo in un ambiente in difetto di ossigeno. Piuttosto tali condizioni favoriscono termodinamicamente la formazione di acido solfidrico H2S, azoto molecolare N2 od ammoniaca NH3.
Ad ogni modo è necessario sottolineare come le condizioni operative per condurre la gassificazione siano talmente variegate da un processo ad un altro, da rendere difficile una trattazione esaustiva e particolareggiata.
Le variabili fondamentali del processo sono:
I. Temperatura: deve essere sufficientemente elevata per garantire la decomposizione termica del materiale immesso nel gassificatore (T>1400°C).
II. Tempo di permanenza: è una variabile legata al volume del reattore ed alla velocità superficiale del gas all’interno del gassificatore; deve essere sufficiente per permettere la rottura dei legami delle molecole complesse.
III. Turbolenza: favorisce l’omogeneizzazione ed il contatto dei reagenti.
IV. Concentrazione di Ossigeno: è una variabile discriminante del processo. La gassificazione è condotta in un ambiente controllato in cui la concentrazione di ossigeno deve essere inferiore alla stechiometrica.
Al variare la percentuale di ossigeno nel reattore il processo di gassificazione può spostarsi verso quello di Pirolisi (assenza pressoché totale di Ossigeno) o verso quello di Incenerimento ( combustione con percentuale di ossigeno O2 maggiore od uguale a quella stechiometrica [O2] ≥ [O2]Stechiometrico).
Se poi si tiene conto del fatto che la fonte di calore necessaria per la decomposizione termica nei processi tradizionali è fornita della combustione di quota parte del combustibile immesso nel reattore, si capisce perché alcuni autori definiscono la gassificazione come la combinazione di sottoprocessi noti, quali la Combustione, la Pirolisi e nel caso dell’utilizzo di vapore il Reforming.
Queste sono spiegazioni non troppo tecniche delle attuali tecnologie, le più largamente utilizzate, nella maggior parte dei casi il rendimento energetico è superiore all'unità.
Esistono nuove tecnologie o migliorie delle precedenti che non solo portano il rendimento energetito di molto sopra l'unità 4/5 volte come minimo, in alcuni casi anche centinaia di volte (parlo di plasmi e di reazioni nucleari che avvengono ma non le spiegano).
Se sei appasionato di questi argomenti ti invito a visitare come ha già sottolineato Fabiomas il sito di Energo club, li troverai (quasi) tutte le tecnologie attuali e funzionanti spiegate molto bene, per le innovazioni devi aspettare che qualcuno trovi il tempo e il coraggio di raggrupparle in un'unica ricerca (il filone plasma ad esempio è molto poco spiegato e conosciuto) per poi pubblicarle in qualche sito in Internet.
Ciao
Andrea
per capire
Caro Andrea.
Buona la tua trattazione sulla pirolisi/gassificazione, ma nel finale mi parli di rendimenti superiori ad 1 ed allora mi ritorna il dubbio che mi sfugga qualcosa, magari abbiamo definizioni differenti di rendimento.
La mia è più o meno questa: rendimento = energia (totale) disponibile dopo il processo, diviso energia (totale) disponibile prima del processo.
Faccio un esempio: prima del processo ho 1 Kg di carbone dal quale posso ricavare, diciamo, 4000 calorie e portare ad ebollizione 50 litri d'acqua.
Questo kg di carbone lo sottopongo a processi termici, chimici, lo porto a Lourdes, lo faccio benedire dal mago Othelma, ed alla fine se riesco ad ottenere di portare ad ebollizione 100 litri d'acqua ho fatto il miracolo, se il risultato è meno di 50 litri ho perso il mio tempo. Salvo considerazioni di altro tipo.
Cosa significa un rendimento 4?
Calcola tutto quello che metti nella pentola.
Ciao
Tersite
Buona la tua trattazione sulla pirolisi/gassificazione, ma nel finale mi parli di rendimenti superiori ad 1 ed allora mi ritorna il dubbio che mi sfugga qualcosa, magari abbiamo definizioni differenti di rendimento.
La mia è più o meno questa: rendimento = energia (totale) disponibile dopo il processo, diviso energia (totale) disponibile prima del processo.
Faccio un esempio: prima del processo ho 1 Kg di carbone dal quale posso ricavare, diciamo, 4000 calorie e portare ad ebollizione 50 litri d'acqua.
Questo kg di carbone lo sottopongo a processi termici, chimici, lo porto a Lourdes, lo faccio benedire dal mago Othelma, ed alla fine se riesco ad ottenere di portare ad ebollizione 100 litri d'acqua ho fatto il miracolo, se il risultato è meno di 50 litri ho perso il mio tempo. Salvo considerazioni di altro tipo.
Cosa significa un rendimento 4?
Calcola tutto quello che metti nella pentola.
Ciao
Tersite
-
Andrea Rampado
- Messaggi: 97
- Iscritto il: mar ott 05, 2004 9:18 am
- Località: Padova
Ciao Tersite
Con il poco tempo che ho per scrivere in questi giorni ogni tanto rischio di scrivere strafalcioni, ho confuso il rendimento-efficenza con il COP.
grazie della precisazione.
Ciao
Andrea
grazie della precisazione.
Ciao
Andrea
ovvero 0.35
per Psq,
a conti fatti il rendimento "classico" è 0,35.
Meglio bruciare il legno, suppongo.
Per Andrea
Se hai tempo mi spieghi cosa si intende per COP?
ciao
Tersite
a conti fatti il rendimento "classico" è 0,35.
Meglio bruciare il legno, suppongo.
Per Andrea
Se hai tempo mi spieghi cosa si intende per COP?
ciao
Tersite
-
Andrea Rampado
- Messaggi: 97
- Iscritto il: mar ott 05, 2004 9:18 am
- Località: Padova
x Tersite
Ciao Tersite,
non ho tempo purtroppo in questi giorni, come spiegazione di COP condivido quanto riportato da XmX nel suo sito http://www.xmx.it/COPefficienza.htm
Ciao
non ho tempo purtroppo in questi giorni, come spiegazione di COP condivido quanto riportato da XmX nel suo sito http://www.xmx.it/COPefficienza.htm
Ciao
Per Andrea
Grazie per la segnalazione.
Ciao
Tersite
Ciao
Tersite