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Utilizzo di biomassa ligneo-cellulosica quale biocombustibile: aspetti organizzativi, energetici e ambientali

Informazioni tesi

  Autore: Lucia Recchia
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Dottorato in Ingegneria Agro-Forestale
Anno: 2006
Docente/Relatore: Enrico Cini
Istituito da: Università degli Studi di Firenze
Dipartimento: Dipartimento di Ingegneria Agraria e Forestale
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 184

La produzione di energia, sia termica che elettrica, può essere realizzata adottando molteplici soluzioni tecniche/tecnologiche. Al fine promuovere la sostenibilità energetica ed ambientale può essere utilizzato combustibile originato da biomassa legnosa. Nel presente lavoro, conformemente a quanto riportato nel D.P.C.M. 8 marzo 2002 e s.m.i., viene fatto riferimento alle biomasse ligneo-cellulosiche sia di origine agricola (scarti di processi produttivi oppure potature di olivo, vite, alberi da frutto o quant'altro) sia di origine forestale, considerando al contempo i diversi aspetti della filiera energetica, dal reperimento sul territorio della biomassa, alle operazioni di raccolta e stoccaggio della biomassa, alla trasformazione in biocombustibile, alla conversione energetica finale. In particolare, sono stati sviluppati i seguenti aspetti:
1.analisi territoriale tramite strumentazione GIS, quale supporto alle decisioni e valutazione dell'effettiva disponibilità di biomassa ligneo-cellulosica relativamente al Comune di San Casciano Val di Pesa (FI);
2.analisi e organizzazione della fase di raccolta della biomassa ligneo-cellulosica, effettuando alcune prove di campo su potature di olivo;
3.analisi energetico/ambientale tramite sviluppo di metodologia LCA, utilizzando il software GEMIS, implementato fissando i confini di sistema in base alla specifica filiera Legno-Energia del caso oggetto di studio nonché i diversi input di sistema.

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Introduzione 1/I Introduzione La produzione di energia, sia termica che elettrica, può essere realizzata adottando molteplici soluzioni tecniche/tecnologiche. Una soluzione impiantistica molto diffusa è senza dubbio l'utilizzo di combustibile che bruciando liberi ingenti quantità di energia trasmessa poi ad un fluido termovettore grazie ai fenomeni dell'irraggiamento, della convenzione e della conduzione. Il fluido termovettore può essere di diversa natura, ad esempio acqua calda nel caso in cui l'intero impianto di conversione energetica sia finalizzato alla sola produzione di energia termica, oppure vapore surriscaldato nel caso in cui l'obiettivo sia invece produrre energia elettrica ed eventualmente contemporaneamente energia termica (cogenerazione). I combustibili da utilizzare in impianti di questo tipo possono essere oltre che i tradizionali combustibili fossili, anche rifiuti o biomasse. Con il termine "biomasse", come da definizione del D.P.C.M. 8 marzo 2002 e successive modifiche e integrazioni, vengono identificate diverse tipologie di materiale vegetale, tutte caratterizzate dal fatto di non aver subito trattamenti o condizionamenti chimici di alcuna natura. Tali biomasse possono essere materie prime o materie prime secondarie in base alla classificazione operata dal D.Lgs. 22/1997; pertanto le biomasse possono anche ricadere nell'accezione di rifiuto/scarto di processo e possedere il relativo CER di identificazione (vedi capitolo 2). In particolare, nel presente lavoro viene fatto riferimento alle biomasse ligneo-cellulosiche sia di origine agricola (scarti di processi produttivi oppure potature di olivo, vite, alberi da frutto o quant'altro) sia di origine forestale. Una volta fissata la tipologia di biomassa ligneo-cellulosica devono poi essere definiti diversi aspetti (vedi capitolo 2) della filiera energetica, dal reperimento sul territorio della biomassa, alle operazioni di raccolta e stoccaggio della biomassa, alla trasformazione in biocombustibile, alla conversione energetica finale. Per prima cosa è necessario evidenziare che l'utilizzo della biomassa ligneo-cellulosica a scopi energetici è oggi promosso attivamente nelle politiche internazionali, nazionali e regionali nell'ottica del raggiungimento degli obiettivi fissati dal Protocollo di Kyoto (vedi capitolo 1). Gran parte dell'interesse connesso a questa fonte energetica rinnovabile è poi da ricercarsi nelle ripercussioni che l'utilizzo della biomassa ligneo-cellulosica può determinare a livello sia economico che sociale e territoriale. È, infatti, indubbio che visto il recente incremento di prezzo dei tradizionali combustibili fossili, i costi di investimento necessari per acquistare macchinari e impianti finalizzati alla produzione di energia a partire da biomassa ligneo-

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