Valutazione energetica della produzione di pellet nelle piccole-medie aziende agricole

The pellet market is growing at both national and European level, due to the continuous increase in fossil fuels price and the growing awareness of citizens on environmental issues. Today, the Italian pellet market is characterized by a strong domestic demand (1.8 million tonnes per year), of which 90% is sold in bags for home heating. Currently, the Italian domestic production is not able to meet this rising demand and, as a result, Italy depends on foreign imports. For this reason, it is necessary to increase the initial availability of the original biomass and identify solutions for the transformation of biomass in pellets that required low investment. In order to analyze the latter possibility is a study was conducted on a plant for the production of pellets of the new generation produced by the Smartec s.r.l. firm of Cuneo. This plant consists of a series of elements capable of producing pellets starting from chipped or sawdust biomass. The plant productivity indicated by the manufacturer is approximately 500 kg h-1. The goal of this study was to analyze the pellet produced by this plant. In detail, energy balance and hourly cost were calculated for different biomass types. The results obtained in this evaluation were compared with those calculated for a direct used of woodchip. Biomass can be used for pelletization may derived from the forestry sector, pruning residues and herbaceous. This work has focused on biomass available in small and medium farms: wheat straw, corn stalk, vine shoots, apple prunings, willow, poplar, black locust and mixture of forestry residues. The system is able to generate results from all of these, with the exception of black locust, a pellet in purity. Forestry residues and prunings are most conveniently to use for pellet production. Straws biomass is not profitable in term of economy costs but is interesting from energy balance because this material doesn't required an artificial drying. From economy evaluation, positive values were carried out in forestry residues (17 ¿ t-1) and prunings (64 ¿ t-1). This corresponds to a pay-back period less than 3 years. Moreover, before plant installation it is necessary to plain a correct biomass supplying in order to guarantee a good work productivity in all year long. The energy evaluation showed an advantageous in the use of pellet in comparison to woodchip used. This situation could be sustainable by its greater density that permits to have a major quantity of energy per mass unit. The use of pellet reduces also the energy costs of storage and transport operations. Finally, the combining this solution to a short chain is able to contain further economic and energy costs.

Il mercato del pellet è in crescita a livello sia nazionale sia europeo, a causa del continuo incremento del prezzo dei combustibili fossili e della crescente sensibilità dei cittadini sulla tematiche ambientali. Il mercato italiano del pellet è oggi caratterizzato da una forte domanda interna (1,8 milioni di t per anno), di cui il 90% è venduto in sacchi per il riscaldamento domestico. La produzione interna non è in grado di soddisfare questa domanda, per cui l'Italia deve ricorrere a consistenti importazioni dall'estero. Per questo motivo è necessario aumentare la disponibilità iniziale della biomassa di partenza ed individuare soluzioni per la trasformazione della biomassa in pellet che richiedano ridotti investimenti e che possano diffondersi, anche a livello locale, su tutto il territorio. Al fine di analizzare quest'ultima possibilità è stato condotto uno studio su un impianto per la produzione di pellet di nuova generazione prodotto dalla ditta Smartec di Cuneo. L'impianto oggetto della sperimentazione è costituito da una serie di elementi in grado di produrre pellet partendo da biomasse di partenza cippate o dalla segatura. La capacità produttiva dell'impianto indicata dal produttore è di circa 500 kg h-1. In particolare nell'ambito di questo studio si è proceduto ad un'analisi quali/quantitativa del prodotto in uscita dall'impianto, sia ad una valutazione energetica dello stesso oltre che ad un bilancio energetico dell'intero processo. I risultati di quest'ultima valutazione sono stati confrontati con quelli ottenibili dal processo di combustione diretta del cippato. Si è, infine, proceduto ad una stima dei costi di produzione del pellet e, quindi, dei tempi di ritorno del capitale investito. Le biomasse utilizzabili per la pellettizzazione possono provenire dal settore forestale, residui di potatura ed erbacee. Questo lavoro si è focalizzato sulle biomasse più disponibili nelle aziende tipiche piemontesi medio-piccole: paglia di frumento, stocco di mais, sarmenti di vite, residui di potatura di melo, salice, pioppo, robinia e miscela di latifoglie ceduate. L'impianto è risultato in grado di generare da tutte queste, ad eccezione della robinia, un pellet in purezza. Le biomasse convenientemente utilizzabili per alimentare questa pellettatrice sono risultate essere quelle forestali e i residui di potatura. Infatti, la lavorazione delle paglie oggi non è remunerativa anche se, dal punto di vista energetico, il bilancio risulta essere il più virtuoso, poiché non è necessaria la loro essiccazione prima della lavorazione. Dalla valutazione svolta è emerso un profitto per l'imprenditore compreso fra 17 (latifoglie) a 64 ¿ t-1(melo). A ciò corrisponde un tempo di ritorno del capitale investito inferiore a 3 anni. Tuttavia, prima di realizzare un impianto di questo tipo in un'azienda agricola, è opportuno pianificare l'approvvigionamento annuale delle biomasse per garantire di poter raggiungere sempre la maggior produttività dell'impianto. Dal confronto energetico tra l'impiego diretto delle biomasse sminuzzate per la produzione di energia e quelle che prevedono la loro successiva pellettizzazione è emerso come la produzione di pellet sia molto più vantaggiosa a seguito della sua maggiore massa volumica che ne riduce i costi energetici di stoccaggio e trasporto. Infine è stata evidenziata la necessità di associare tale soluzione ad una filiera corta, se si vogliono contenere sia i costi economici, sia quelli energetici.