Atti del Seminario
PELLET DA BIOMASSE AGRO-FORESTALI
(AGRIPELLET)
Giovedì 8 novembre 2012
Padiglione 42, Area ENAMA - Saletta 1 - Fiera di Bologna
EIMA International 2012 - EIMA Energy
Comitato Termotecnico Italiano Energia e Ambiente
PRESENTAZIONE
Il pellet di qualità, ottenuto dall’addensamento della biomassa legnosa,
essendo facilmente trasportabile ed utilizzabile, è diventato un
biocombustibile di uso comune, soprattutto per la produzione di
energia termica a livello residenziale con stufe e/o caldaie.
Il pellet, oltre che dal legno di qualità, che è prevalentemente di
origine forestale, può essere ottenuto anche da residui agro-forestali
(paglia e stocchi delle colture erbacee, residui di potature delle colture
arboree, residui dalla potatura del bosco), che risultano abbondanti e
sostenibili in quanto sottoprodotti di processi primari. In questo caso si
può parlare di “Agripellet”.
L’Agripellet, la sua produzione, il suo utilizzo, i quantitativi
potenzialmente disponibili in Italia e la normativa vigente di
riferimento sono i temi trattati nel seminario.
Il seminario ci presenterà, inoltre, i risultati di un progetto europeo
dedicati al mercato del pellet da biomassa alternativa “mixBioPells”, di
cui il CTI è partner ed i risultati di studi effettuati dal Laboratorio
Biomasse dell’Università Politecnica delle Marche in collaborazione
con un suo spin-off, SIBE S.r.l., sulle caratteristiche chimico-fisiche
delle varie tipologie di pellet in commercio ed alternative.
ORGANIZZATO DA:
NORMATIVA E
MERCATO
http://www.cti2000.it/
http://www.mixbiopells.eu/
RICERCHE E
PROCESSI
http://www.univpm.it/
http://www.laboratoriobiomasse.it
/
SERVIZI E
CONSULENZE
http://www.sibesrl.it/
Il Comitato Termotecnico Italiano Energia e Ambiente, Ente Federato
all’UNI, ha lo scopo di svolgere attività normativa e unificatrice nei
vari settori della termotecnica. Il CTI, inoltre, svolge attività di ricerca
sia in ambito nazionale che internazionale, prevalentemente
concentrata nel settore delle fonti energetiche rinnovabili e del
risparmio energetico. L’attivazione di progetti di ricerca ha scopi
molteplici: fornire il necessario background per attività normative
specifiche, sviluppare utili collaborazioni con Enti istituzionali (MAP,
MATT, MIPAF, Regioni ed organizzazioni straniere di vario livello) ed
altri soggetti, quali associazioni industriali del settore.
Progetto europeo “Market Implementation of Extraordinary
Biomass Pellets – mixBioPells”
Il progetto è supportato dal programma Intelligent Energy Europe –
IEE e vede coinvolti sette Paesi: Germania, Italia, Austria, Finlandia,
Svezia, Danimarca e Spagna. Il ruolo di partner italiano è rivestito dal
CTI. L’obiettivo del progetto è l’analisi della possibilità di sviluppo di
pellet da materiale alternativo al legno.
Laboratorio Biomasse - Università Politecnica delle Marche
Il Laboratorio Biomasse, accreditato all’albo MIUR come laboratorio
altamente qualificato, dispone di impianti, attrezzature e strumentazioni idonee per affrontare le tematiche di ricerca e sviluppo che
riguardano i materiali, i processi e i sistemi di interesse del settore. La
doppia natura che caratterizza le attività del gruppo di lavoro,
pragmatica nell’affrontare le realtà del settore e analitica nello
sviluppo delle attività di ricerca, permette di affrontare le diverse
iniziative con un approccio organico.
Il Gruppo Biomasse si avvale, per le attività applicative di sviluppo,
dello spin-off SIBE S.r.l., una società partecipata dell’UNIVPM.
Sistemi Innovativi Biomasse Energetiche – S.I.B.E. S.r.l.
La Società Sistemi Innovativi Biomasse Energetiche – SIBE S.r.l.,
spin-off dell’Università Politecnica delle Marche, vuole essere un
riferimento per chi opera nel settore delle energie rinnovabili in
risposta alle problematiche relative all’approvvigionamento delle fonti
energetiche, all’uso efficiente delle risorse ed alla sostenibilità
energetica. I servizi offerti, sia di consulenza che di attività analitica,
sono supportati dal Laboratorio Biomasse dell’UNIVPM.
L’agripellet: caratteristiche e applicazioni
Giuseppe Toscano
Laboratorio Biomasse
Università Politecnica delle Marche
Seminario
PELLET DA BIOMASSE AGRO-FORESTALI
(AGRIPELLET)
Giovedì 8 novembre 2012
Padiglione 42 - Saletta A - Fiera di Bologna
EIMA International 2012 - EIMA Energy
CRESCITA PRODUZIONE PELLET LEGNO
Dati Europa - 2011
Consumo
12.000.000 ton
Produzione
10.000.000 ton
SITUAZIONE ITALIA
IMPORT > 700.000 ton
Tendenza all’uso di
biomasse solide per
usi energetici
AUTOPRODUZIONE
500.000 ton
Importazione Italia (2010) - tons
LEGNO
FILIERA DEL PELLET
Prodotto “denso” e “scorrevole”
Standardizzazione
EN 14961-2
VANTAGGI GENERALI DALLA PELLETTIZZAZIONE
Elevata densità energetica
Qualità più controllabile
- Prodotto più omogeneo
- Potenzialmente tracciabile
Aspetti commerciali
Informazioni sul prodotto
Trasporto e stoccaggio
Rendimenti combustione
più elevati
Migliori prestazioni ambientali
BIOMASSE LEGNOSE
BIOMASSE AGRICOLE
PURO
Agroresiduo
MISCELA
Agroresiduo
Legno
IL PROCESSO DI PELLETTIZZAZIONE PER I RESIDUI
AGRICOLI ED AGROINDUSTRIALE
CONFERIMENTO
RESIDUO
Macinazione
IMPIANTO DI
PELLETTIZZAZIONE
Essiccazione
PELLET
Cubettatura
Trafila
Coltello
Rulli interni
Additivi
EN 14961-2
Classi di qualità
A1
Specifiche
Diametro e lunghezza
Umidità
Ceneri
PCI
Cloro
Zolfo
……..
……..
A2
B
ELEVATA MASSA VOLUMICA
100 – 250 kg/m3
Umidità: 15 – 50%
650 – 750 kg/m3
Umidità: 7-10%
UMIDITA’ E DIMENSIONI CONTENUTE
Nucleo di umidità
Minore energia
Bassa temperatura combustione
Umidità max 10%
Alta energia
Elevata temperatura combustione
COMPORTAMENTO IN COMBUSTIONE
Aria
Combustibile
Aria
Combustibile
TEST DI COMBUSTIONE
Pellet di vite
Monitoraggio combustione
Laboratorio Biomasse
Università Politecnica Marche
Agripellet
KWB boiler di proprietà ISPARO
TEST DI COMBUSTIONE
PELLET LEGNO
PELLET POTATURE VITE
Polveri
(mg/Nm3)
25 – 70
100 – 150
CO
(mg/Nm3)
15 – 80
100 – 250
NOx
(mg/Nm3)
280 – 330
400 – 500
PELLET
PELLET LEGNO 50 Stocchi mais + 50 legno
Polveri
(mg/Nm3)
10-20
80 - 100
CO
(mg/Nm3)
10-20
15-25
NOx
(mg/Nm3)
350
350 – 400
Valori delle emissioni riferite ad un tenore in O2 dell’11%.
COMBUSTIONE
COMBUSTIONE
MATERIALE
Foglie
Potature e rami
Paglie frumento
Paglia di riso
Pellet legno in caldaia
Pellet stocchi in caldaia
Pellet di vite in caldaia
Pellet di vite in caldaia
Pellet pollina
Polveri (mg/kg s.s.) Trattamento emissioni
30.000
10.000
10.000
15.000
80-100
600-900
600
200
30
In campo (A)
In campo (A)
In campo (A)
In campo (A)
Senza filtro (LB)
Senza filtro (LB)
Senza filtro (LB)
Caldaia sperimentale(A)
Filtri a maniche (LB)
(A) = Letteratura scientifica (LB) = Dati Laboratorio Biomasse
COMBUSTIONE
35
30
Polveri (g / kg s.s.)
25
20
15
10
5
0
Foglie
Potature e
rami
Paglie
frumento
Paglia di riso Pellet legno
in caldaia
Agripellet
stocchi in
caldaia
Pellet di vite Pellet di vite Pellet pollina
in caldaia
in caldaia
DIMENSIONI OMOGENEE E CONTENUTE
Agriresidui grezzi
Agriresidui
pellettizzati
SISTEMI DI TRASPORTO E STOCCAGGIO
SISTEMI DI TRASPORTO E STOCCAGGIO
SISTEMI DI ALIMENTAZIONE DELLE CALDAIE
CRITICITA’
ASPETTI TECNICO-ECONOMICI
- Sistemi combustione per agripellet
- Costo degli impianti
BASSA QUALITA’
- Ceneri (frazione inorganica)
- Cloro, Zolfo e Azoto
- Variabilità delle materie prime
ETICHETTATURA E NORMATIVA
- Assenza di riferimenti
- Prodotto e impianto termico
MERCATO
- Difficoltà incontro domanda/offerta
- Prezzo e regole non identificabili
CONFRONTO CARATTERISTICHE PELLET
PELLET LEGNO
AGRORESIDUI
Media
Min
Max
Media
Min
Max
Ceneri (%ss)
0,7
0,2
2,5
4,2
1,0
13,0
PCI (MJ/kg ss)
17,1
15,5
18,0
18,0
15,2
23,7
Azoto (%)
0,2
0,05
1,90
1,80
1,40
6,90
Cloro (%)
<0,01
<0,01
0,03
0,14
0,07
0,74
Zolfo (%)
0,01
<0,01
0,05
0,05
0,01
0,17
Fonte: Laboratorio Biomasse
ALCUNI ESEMPI DI AGRIPELLET
Legno
Umidità (%)
< 9,0
Ceneri (%ss)
0,7
PCI (MJ/kg tq) 17,1
Azoto (%)
0,2
Cloro (%)
0,01
Zolfo (%)
0,01
Temp. Fusione >1250
Mais + Panello
Vite Olivo Sorgo Pioppo girasole
< 9,0 < 9,0
9,9
< 9,0 < 9,0
2,7
3,1
3,9
1,7
4,9
17,1
16,9
15,9
15,5
17,8
1,3
1,4
0,6
0,4
4,5
0,04
0,06
0,22
0,18
0,03
0,01
0,5
0,02
>1400 >1400
>1300
Pesco
< 9,0
2,4
16
1,3
0,06
0,01
Fonte: Laboratorio Biomasse
QUALITA’ DELL’AGRIPELLET
CONTENUTO IN CENERI
POLVERI
CLORO E ZOLFO
IL PROBLEMA DELLE CENERI
BASSO FONDENTI
CENERI ALTO FONDENTI
SOLUZIONI
EVITARE IMPURITA’
Raccolta senza sollevare la terra
Conservazione senza processi “fermentativi”
MISCELE
Tra biomasse o con il legno
ADDITIVI
Prodotti inorganici (es. CaO)
Aumento delle temperature di fusibilità
IMPIANTI TERMICI
Bruciatori specifici
Sistemi di abbattimento polveri
SVILUPPO FILIERA
APPROVVIGIONAMENTO
PRODUZIONE DI
PELLET IN AZIENDA
AUTOCONSUMO
STOCCAGGIO
TRASPORTO
MERCATO
PRODUZIONE DI
PELLET IN IMPIANTO
DI PELLETTIZZAZIONE
LA FILIERA DEL PELLET DI VITE
LA FILIERA DEL PELLET DI VITE
LA FILIERA DEL PELLET DI VITE
LA FILIERA DEL PELLET DI VITE
LE FILIERE IN EUROPA
PELLET DI PAGLIA
FEX - ÖKO-Faserverarbeitungs-GmbH
e-Mail: [email protected]
Homepage: www.fex.at
Impianto:
Køge Biopellet Factory
LE FILIERE IN EUROPA
PELLET DI MISCANTHUS E VINACCE
www.pusch.ag • www.agrarstick.de
[email protected]•[email protected]
PELLET DA VINACCE
RLP AgroScience GmbH
www.ifa.agroscience.de
Fase dimostrativa
Sistema da 30 kW
LE FILIERE IN EUROPA
PELLET DI PAGLIA E TORBA
Domestic Bio Heating
Jesper Slöjdare
[email protected]
LE FILIERE IN EUROPA
PELLET DI POTATURE DI VITE
Orientación Sur Consultoría, SL
Avda Primero de Julio, 70 Local 4
13300 Valdepeñas (Ciudad Real) Spain
Telefono: +34 926 32 32 43
E-mail: [email protected]
LE FILIERE IN EUROPA
BRICHETTE DI GUSCI DI MANDORLE
PUBBLICAZIONI SUL SITO
DEL mixBioPells
http://www.mixbiopells.eu/it/pubblicazioni.html
PUBBLICAZIONI
mixBioPells
Grazie per l’attenzione
Giuseppe Toscano
Laboratorio Biomasse – Università Politecnica delle Marche
[email protected]
NORMATIVA SULL
SULL’AGRIPELLET
AGRIPELLET
SIBE Srl - Dott.ssa Vanessa Scrosta
giovedì 8 novembre 2012
Padiglione 42 – Saletta A – Fiera di Bologna
EIMA INTERNATIONAL 2012 – EIMA Energy
Decreto Legislativo 28/2011 “Attuazione
Attuazione della direttiva 2009/28/CE
sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, recante
modifica e successiva abrogazione delle direttive 2001/77/Ce e
2003/30/CE
2003/30/CE”
CAPO II “Regolamentazione tecnica”
Art. 10 “Requisiti e specifiche tecniche”
Comma 1 – Decorso 1 anno dalla data di entrata in vigore del presente
decreto, gli impianti alimentati da fonti rinnovabili accedono agli incentivi
statali a condizione che rispettino i requisiti e le specifiche tecniche di
cui all’allegato 2.
Allegato 2 “Requisiti e specifiche tecniche degli impianti alimentati da fonti
rinnovabili ai fini dell’accesso agli incentivi nazionali”
Comma 2 – Per le biomasse utilizzate in forma di pellet o cippato ai fini
dell’accesso agli incentivi statali, a decorrere da 1 anno alla data di entrata in
vigore del presente decreto legislativo, è richiesta la conformità alle classi di
qualità A1 e A2 indicate nelle norme UNI EN 14961-2:2011 per il pellet e
UNI EN 14961-4 per il cippato
Comma 7 – Il rispetto delle NORME TECNICHE è comprovato tramite
attestazione rilasciata da laboratori accreditati da organismi di
accreditamento appartenenti alla European Co-operation for accreditation
(EA)
Energia da fonti rinnovabili
– energia proveniente da fonti
rinnovabili non fossili, vale a dire energia eolica, solare, aerotermica,
geotermica,
t
i
id t
idrotermica
i
ed
d oceanic,
i idraulica,
id li
bi
biomassa,
gas di
discarica, gas residuati dai processi di depurazione e biogas.
Biomassa - la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui
di origine biologica derivante dall’agricoltura (comprendente sostanze
vegetali ed animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse,
comprese la pesca e l’acquacoltura, gli sfalci e le potature provenienti
dal verde pubblico e privato, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti
i d t i li ed
industriali
d urbani
b i
Decreto Legislativo 152/2006 e s.m.i.
Parte q
quinta “Norme in materia di tutela dell’aria e di riduzione delle emissioni in atmosfera”
Allegato X “Disciplina dei comustibili”
Parte II “Caratteristiche merceologiche dei combustibili e relative condizioni di utilizzo”
Sezione 4 “Caratteristiche delle biomasse combustibili e relative condizioni
di utilizzo
utilizzo”
a) Materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicate
g
p
prodotto da interventi selvicolturali,, da manutenzione
b)) Materiale vegetale
forestale e da potatura
c) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di
legno
g vergine
g
e costituito da cortecce, segatura,
g
trucioli, chips, refili e tondelli
di legno vergine, granulati e cascami di sughero vergine, tondelli non
contaminati da inquinanti
d) Materiale vegetale prodotto dalla lavorazione esclusivamente meccanica di
prodotti agricoli
e) Sansa di oliva disoleata ottenuta dal trattamento delle sanse vergini con nesano per l’estrazione dell’olio di sansa destinata all’alimentazione umana e
d successivo
da
i ttrattamento
tt
t termico
t
i purchè
hè i predetti
d tti ttrattamenti
tt
ti siano
i
effettuati
ff tt ti
all’interno del medesimo impianto
Decreto Legislativo 152/2006 e s.m.i.
Parte q
quinta “Norme in materia di tutela dell’aria e di riduzione delle emissioni in atmosfera”
Art. 293
Comma 1 – Negli impianti disciplinati dal Titolo I e dal Titolo II (Impianti termici
civile) inclusi gli impianti termici civili di potenza termica inferiore al valore soglia
civile),
(0,035 MW), possono essere utilizzati esclusivamente i combustibili previsti per
tali categorie di impianti nell’allegato X
Allegato IX – Sezione 2 “Valori limite per gli impianti che utilizzano biomasse”
Potenza termica nominale (MW)
Polveri totali
Carbonio organico totale (COT)
>0,15 e <1
100 mg/Nm3
‐
Monossido di carbonio
350 mg/Nm3
Ossidi di azoto
500 mg/Nm3
Ossidi di zolfo
Ossidi di zolfo
200 mg/Nm
200
mg/Nm3
UNI EN 14961-2
Biocombustibili solidi
Specifiche e classificazione combustibile
Parte 2 – Pellet di legno per uso non industriale
USO NON INDUSTRIALE – uso in piccoli apparecchi per riscaldamento di
case e piccoli locali commerciali e pubblici
Unità di misura
A1
A2
B
1.1.3 Legno da fusto
1.2.1 Sottoprodotti dell’industria del legno non trattati chimicamente
1.1.1 Alberi interi senza radici
1.1.3 Legno da fusto
1.1.4 Residui di taglio legname
1.2.1.5 Corteccia derivante dall’industria del legno
1.2.1Sottoprodotti dell’industria del legno non trattati chimicamente
trattati chimicamente
1.1 Legna vergine di origine forestale
1.2 Sottoprodotti
dell’industria del legno
1.3 Legno usato
Diametro mm
6±1
6±1
6±1
Lunghezza
mm
3,15≤L≤40
3,15≤L≤40
3,15≤L≤40
Umidità
% t.q.
≤ 10
≤ 10
≤ 10
Ceneri
% s.s.
≤ 0,7
≤ 1,5
≤ 3,0
Durabilità meccanica
% t.q.
≥ 97,5
≥ 97,5
≥ 96,5
Polveri
% t.q.
≤ 1,0
≤ 1,0
≤ 1,0
Potere calorifico netto
MJ/kg t.q.
16,5≤PCN≤19
16,3≤PCN≤19
16≤PCN≤19
Densità
Kg/m3
≥ 600
≥ 600
≥ 600
Azoto
% s.s.
≤ 0,3
≤ 0,5
≤ 1
Zolfo
% s.s.
≤ 0,03
≤ 0,03
≤ 0,04
Cloro
% s.s.
≤ 0,02
≤ 0,02
≤ 0,03
Cromo, Piombo, Rame
mg/kg s.s.
≤ 10
≤ 10
≤ 10
Mercurio
mg/kg s.s.
≤ 0,1
≤ 0,1
≤ 0,1
Cadmio
mg/kg s.s.
≤ 0,5
≤ 0,5
≤ 0,5
Arsenico
mg/kg s.s.
≤ 1
≤ 1
≤ 1
Nichel
mg/kg s.s.
/
≤ 10
≤ 10
≤ 10
Zinco
mg/kg s.s.
≤ 100
≤ 100
≤ 100
Fusibilità delle ceneri
°C
‐
‐
‐
UNI EN 14961
14961-6
6
Biocombustibili solidi
Specifiche e classificazione combustibile
Parte 6 – Pellet non legnoso per usi non industriali
La norma tecnica prevede come materia prima per la produzione di pellets:
-Coltivazioni erbacee ((cereali, colture industriali, colture dedicate)) e
sottoprodotti delle colture erbacee (paglie, stocchi)
- Coltivazioni arboree
- Miscele di biomassa (coltivazioni erbacee, arboree e legno)
Unità di misura
A
B
2 – Biomasse erbacee
3 Biomasse arboree (frutta e semi)
3 –
Biomasse arboree (frutta e semi)
4 – Miscele
2 – Biomasse erbacce
3 Biomasse arboree (frutta e semi)
3 –
Biomasse arboree (frutta e semi)
4 – Miscele
Diametro mm
Lunghezza
mm
Umidità
% t.q.
≤ 12
≤ 15
Ceneri
% s.s.
≤ 5
≤ 10
Durabilità meccanica
% t.q.
≥ 97,5
≥ 96
Polveri
% t.q.
≤ 2
≤ 3
Potere calorifico netto
MJ/kg t.q.
≥ 14,1
≥ 13,2
Densità
Kg/m3
≥ 600
≥ 600
Azoto
% s.s.
≤ 1,5
≤ 2
Zolfo
% s.s.
≤ 0,20
≤ 0,20
Cloro
% s.s.
≤ 0,20
≤ 0,30
C
Cromo
mg/kg s.s.
/k
≤ 50
50
≤ 50
50
Piombo
mg/kg s.s.
≤ 10
≤ 10
Mercurio
mg/kg s.s.
≤ 0,1
≤ 0,1
Cadmio
mg/kg s s
mg/kg s.s.
≤05
≤ 0,5
≤ 0,5
≤ 05
Rame
mg/kg s.s.
≤ 20
≤ 20
Arsenico
mg/kg s.s.
≤ 1
≤ 1
Nichel
mg/kg s s
mg/kg s.s.
≤ 10
≤ 10
≤ 10
≤ 10
Zinco
mg/kg s.s.
≤ 100
≤ 100
Fusibilità delle ceneri
°C
‐
‐
CERTIFICAZIONE VOLONTARIE DEL PELLET
ENplus
Certificazione di sistema
attivo in Europache esamina
tutta la filiera del pellet dalla
produzione/ricezione della
materia prima alla consegna
al consumatore finale
basata sulla UNI EN 149612 limitatamente alle classi
A1 e A2
PELLET GOLD
Certificazione di qualità del
prodotto attiva in Italia e basata
sulla UNI EN 14961-2; rispetto ai
parametri previsti dalla norma si
richiede anche il contenuto di
formaldeide e l’analisi
l analisi della
radioattività