Come funziona la cogenerazione

La cogenerazione è un metodo efficiente per produrre energia elettrica. Il metodo tradizionale prevede la combustione di un combustibile fossile in un enorme forno per liberare energia termica, che viene poi utilizzata per portare l'acqua a ebollizione e generare vapore. Il vapore aziona una turbina che, a sua volta, aziona un generatore, ed è proprio il generatore a produrre effettivamente l'energia elettrica. Tuttavia, l'acqua utilizzata per generare vapore e azionare le turbine deve essere raffreddata prima di essere rilasciata nell'atmosfera, il che costituisce un enorme spreco.

Immagine di Flickr; distribuita con licenza CC BY 2.0

Nella cogenerazione, il principale risparmio energetico deriva dal recupero del vapore caldo dopo che questo ha azionato le turbine. Da lì, viene convogliato tramite tubazioni verso luoghi in cui può essere riutilizzato per alimentare le turbine. Chiamata anche CHP (cogenerazione di calore ed energia elettrica), la cogenerazione sfrutta l'acqua calda che normalmente andrebbe sprecata e la fornisce alle imprese e alle abitazioni locali come fonte di calore. Quando vengono installati impianti di cogenerazione al posto di quelli convenzionali, questi utilizzano motori termici diversi per produrre il vapore che aziona le turbine in modo da essere ancora più efficienti e ottenere il massimo recupero di energia.

Come viene utilizzata la biomassa forestale nella cogenerazione

Una centrale di cogenerazione è generalmente costituita da un impianto dotato di un sistema energetico integrato che comprende tre componenti principali: un'unità che riceve la biomassa e le materie prime per la preparazione, un componente per la conversione della biomassa in energia termica (vapore) e un componente per la conversione del vapore in energia elettrica.

I materiali utilizzati come materia prima nell'intero processo sono generalmente residui organici provenienti dalla produzione forestale, insieme a sottoprodotti alimentari e tessili. Tali materiali possono includere steli di mais, paglia di frumento, lolla di riso, segatura, residui forestali e residui di lavorazione. Per materia prima si intendono quelle foreste e quelle erbe coltivate specificatamente per la produzione di energia, come il panico verga, i pioppi ibridi e i salici ibridi. Affinché l'intero processo sia economicamente sostenibile, le fonti di biomassa devono essere relativamente economiche da raccogliere, trasportare e immagazzinare prima della conversione in energia elettrica.

L'utilizzo della biomassa forestale come fonte di combustibile è molto interessante perché permette di sfruttare materiali che altrimenti marcirebbero nei boschi ostacolando la ricrescita. In molti casi, una delle spese più ingenti che le organizzazioni di gestione forestale sostengono ogni anno è proprio la rimozione di tale biomassa forestale, al fine di ridurre il numero di incendi boschivi e la loro gravità una volta che si sono sviluppati. L'utilizzo produttivo di tale biomassa comporta un doppio risparmio: contribuisce a limitare l'ingombro del sottobosco e gli incendi che potrebbero derivarne, e può essere impiegata per alimentare la produzione di energia elettrica.

Bibliografia

L'utilizzo della biomassa forestale per la produzione di energia

Perché la cogenerazione da biomasse è vantaggiosa per l'ambiente

Tutte le agenzie e le organizzazioni che si occupano di gestione forestale sono consapevoli della necessità di rimuovere gli alberi morti e caduti dalle foreste, al fine di ridurre il rischio di incendi boschivi e di creare spazio per la ricrescita. In passato, la rimozione di tali residui forestali avveniva tramite la raccolta e il trasporto verso varie discariche per l'incenerimento, oppure semplicemente lasciando che si decomponessero naturalmente nell'ambiente.

Questo approccio è stato ormai riconosciuto come estremamente dispendioso, soprattutto alla luce del fatto che oggi esistono tecnologie in grado di sfruttare in modo vantaggioso tutta quella biomassa forestale che in precedenza veniva scartata. Utilizzando la biomassa forestale come fonte di combustibile nelle centrali elettriche, è possibile ottenere un risultato finale molto utile, invece di limitarsi a smaltirla o bruciarla nelle discariche.

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In che modo l'ambiente trae beneficio dalla cogenerazione da biomasse

Come già accennato, da quando la gestione forestale è diventata una pratica diffusa, si è riconosciuta la necessità di rimuovere grandi quantità di alberi morti o morenti. Durante gli incendi boschivi, tutti gli alberi e i rami caduti a terra fungono da catalizzatori per la propagazione e l'intensificazione del fuoco, pertanto è necessario compiere uno sforzo enorme per rimuovere questo ingombro.

A titolo di esempio di come la biomassa forestale sia benefica per l'ambiente, nel 2007 l'Università della Columbia Britannica Settentrionale, in Canada, stava valutando diverse soluzioni per ridurre la propria ingente impronta di carbonio e avere un impatto più positivo sull'ambiente locale. Nel giro di due anni, l'università è diventata la prima del continente nordamericano a possedere e gestire un proprio impianto di produzione di combustibile da biomassa. La biomassa utilizzata per alimentare l'impianto proviene da un accordo stipulato con la vicina segheria Lakeland Mills e consiste principalmente di segatura e pellet di legno.

Nel processo di produzione del vapore utilizzato per azionare le turbine che alimentano i generatori per la produzione di energia elettrica non vengono bruciati combustibili fossili; l'università è così riuscita a raggiungere il proprio obiettivo di ridurre in modo significativo la propria impronta di carbonio, disponendo al contempo di una fonte di energia elettrica affidabile ed efficiente. Da allora, altre università e aziende hanno seguito l'esempio, utilizzando la biomassa forestale come materia prima per la produzione di energia elettrica, a tutto vantaggio dell'ambiente.

Iniziativa nazionale per la bioenergia

L'India ha assunto un impegno significativo a favore della tutela dell'ambiente, fissando l'obiettivo di ricavare il 40% della propria produzione energetica da fonti rinnovabili entro il 2030. Oltre all'energia solare ed eolica, un'altra fonte energetica prevista da questa strategia sarà la biomassa che altrimenti andrebbe sprecata.

L'iniziativa indiana avrà inoltre il vantaggio di raggiungere le zone rurali lontane dalle grandi città, che in passato erano prive di fonti di energia. In almeno alcune di queste località, entreranno in funzione centrali elettriche alimentate a biomassa nell'ambito di un ampio impegno volto alla riduzione dell'impronta di carbonio, con un notevole beneficio per l'ambiente.

La biomassa forestale è una risorsa preziosa e, come tutti i prodotti del legno, non dovrebbe mai essere smaltita in discarica. La biomassa forestale può essere utilizzata per produrre pacciamatura, segatura e molti altri prodotti e continuerà a essere una risorsa rinnovabile fintanto che le foreste saranno gestite in modo sostenibile.

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