The utilization of biomass as energetic source introduce have same limitations, including the low density (that cause high storage and transport costs), the high moisture (that reduce calorific value and increase the conservation problems), the seasonal availability, the not homogenous dimension of the chips and the limited knowledge of their heat of combustion. With the objective to limit these shortages, the energy analysis of some of the most common biomass in the Italian territory has been evaluated, trying to find practical solutions to make easier the transportation and to obtain a product with constant calorific value. Has been determined the heat of combustion of the analyzed biomass and, with the purpose of increase the density for contain the transportation costs, has been made some pressing test of the biomass mixture, trying to obtain high weight agglomerates with constant calorific value. The results obtained show that the heat of combustion principally depends on the biomass moisture, and not on the type of material. In the mixture, the comparison between the calculated calorific value and the measured calorific value show an error less than 5%. This mean that it's possible to calculate the heat of combustion of a mixture of different materials thanks to the knowledge of the calorific value of the single components. Concerning the realizations of agglomerates with high density made of different biomass, the results obtain show the possibility of increase the density up to 70% to obtain an high mechanic resistance of the agglomerate is necessary that the material has a low moisture content (<10%). Moreover, to obtain the best results, the chips has to be thin and the pressure has to be high.
L'impiego delle biomasse come fonte energetica presenta alcuni limitazioni, dovute alla limitata massa volumica (che origina elevati costi di stoccaggio e di trasporto), all'elevato contenuto idrico alla raccolta (che ne riduce il potere calorifico e aumenta i problemi di conservazione), alla stagionalità del loro reperimento, alla disomogenea pezzatura e alla limitata conoscenza del loro potere calorifico. Con il presente lavoro si sono analizzate, dal punto di vista energetico, alcune delle biomasse reperibili sul territorio italiano e si è cercato di individuare delle soluzioni ¿pratiche¿ per agevolarne il trasporto e la movimentazione, oltre che per mantenere il più possibile costante il loro potere calorifico. In particolare, si è proceduto alla determinazione del contenuto energetico di ciascuna delle biomasse analizzate e, col fine di incrementare la massa volumica e quindi contenere i costi di trasporto, si sono eseguite alcune prove di pressatura di miscele delle stesse in modo da realizzare ¿agglomerati¿ di elevata densità e possibilmente con potere calorifico costante. L'elaborazione dei dati ha evidenziato che il potere calorifico delle diverse biomasse tal quali è legato principalmente al loro contenuto idrico e non alla natura del materiale stesso. Nelle miscele di biomasse, il confronto tra i valori del potere calorifico misurato con il calorimetro e quello determinato analiticamente sull'intera miscela ha sempre evidenziato errori percentuali inferiori al 5%, delineando la possibilità di prevedere il potere calorifico superiore complessivo di una qualunque miscela di biomasse, conoscendo il contenuto energetico primario della singola biomassa e il suo ¿peso¿ (percentuale della massa complessiva) nella composizione della miscela stessa. Per quanto concerne la realizzazione di agglomerati di elevata densità costituiti da differenti biomasse, le prove effettuate hanno evidenziato la possibilità di aumentare di circa il 70% la massa volumica e che per conferire una buona resistenza meccanica all'aggregato finale è necessario operare con un tenore idrico della biomassa stessa non superiore al 10%. I risultati migliori si ottengono con granulometria fine (3-5 mm) e elevate pressioni di esercizio (>70 MPa).
Utilizzo integrato di differenti biomasse di origine agro-forestale per la produzione di energia termica
FERRERA, ANDREA
2010/2011
Abstract
L'impiego delle biomasse come fonte energetica presenta alcuni limitazioni, dovute alla limitata massa volumica (che origina elevati costi di stoccaggio e di trasporto), all'elevato contenuto idrico alla raccolta (che ne riduce il potere calorifico e aumenta i problemi di conservazione), alla stagionalità del loro reperimento, alla disomogenea pezzatura e alla limitata conoscenza del loro potere calorifico. Con il presente lavoro si sono analizzate, dal punto di vista energetico, alcune delle biomasse reperibili sul territorio italiano e si è cercato di individuare delle soluzioni ¿pratiche¿ per agevolarne il trasporto e la movimentazione, oltre che per mantenere il più possibile costante il loro potere calorifico. In particolare, si è proceduto alla determinazione del contenuto energetico di ciascuna delle biomasse analizzate e, col fine di incrementare la massa volumica e quindi contenere i costi di trasporto, si sono eseguite alcune prove di pressatura di miscele delle stesse in modo da realizzare ¿agglomerati¿ di elevata densità e possibilmente con potere calorifico costante. L'elaborazione dei dati ha evidenziato che il potere calorifico delle diverse biomasse tal quali è legato principalmente al loro contenuto idrico e non alla natura del materiale stesso. Nelle miscele di biomasse, il confronto tra i valori del potere calorifico misurato con il calorimetro e quello determinato analiticamente sull'intera miscela ha sempre evidenziato errori percentuali inferiori al 5%, delineando la possibilità di prevedere il potere calorifico superiore complessivo di una qualunque miscela di biomasse, conoscendo il contenuto energetico primario della singola biomassa e il suo ¿peso¿ (percentuale della massa complessiva) nella composizione della miscela stessa. Per quanto concerne la realizzazione di agglomerati di elevata densità costituiti da differenti biomasse, le prove effettuate hanno evidenziato la possibilità di aumentare di circa il 70% la massa volumica e che per conferire una buona resistenza meccanica all'aggregato finale è necessario operare con un tenore idrico della biomassa stessa non superiore al 10%. I risultati migliori si ottengono con granulometria fine (3-5 mm) e elevate pressioni di esercizio (>70 MPa).| File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.14240/130597