ABC della biomassa

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A

Nel caso dell'alimentazione dal basso il combustibile viene inserito o spinto dal basso in una storta. Una parte dell'aria di combustione viene insufflata nella zona della storta come aria primaria. Lì viene essiccata, si verificano la scomposizione pirolitica e la gassificazione del combustibile, nonché la combustione completa del carbone di legna. La combustione completa dei gas avviene nella camera di postcombustione adiacente con l'aggiunta di aria secondaria.

L'aria, per la precisione l'ossigeno presente nell'aria, è un elemento necessario in qualsiasi processo di combustione.

B

La biomassa è disponibile in forma solida, liquida o gassosa e viene sfruttata per produrre energia (calore, freddo, corrente) e combustibili (biodiesel, oli vegetali).

La biomassa solida è rappresentata da biomassa legnosa come scarto di legna naturale sotto forma di legna spaccata, scarti di segheria, pellet di legno, corteccia, legno usato trattato e non trattato, legno da piante a crescita rapida, ma anche da combustibili di origine erbacea, come paglia, cereali, miscanthus sinensis e colture energetiche.

La biomassa liquida è costituita da oli (ad es. olio di colza, olio di semi di girasole, ...) che vengono ulteriormente trattati per essere impiegati come carburanti quali ad es. il biodiesel.

La biomassa gassosa viene denominata biogas e ha origine dalla fermentazione di biomassa solida e liquida come mais e liquame. Il biogas viene trasformato in energia utile tramite la combustione.

C

Residui solidi dalla combustione di combustibili solidi.

si deposita nella parte dedicata alla combustione (griglia) dell'impianto di combustione. Nella cenere grossa e pesante oltre ai residui di combustione si trovano anche impurità minerali del combustibile come sabbia, terra o pietre.

La cenere volatile è cenere che si forma nella zona dei tiraggi e dello scambiatore di calore in un impianto di combustione.

La ceramica stabilizzata con ittrio è un materiale impiegato ad esempio nelle sonde lambda. Una sonda lambda è un sensore chimico che ad esempio misura la concentrazione di ossigeno nel gas di scarico (ad es. in impianti di combustione o in veicoli). Grazie al loro segnale elettrico, il sistema elettronico di regolazione collegato consente di impostare l'alimentazione di aria in modo tale da avere una combustione ideale.

Il cippato di bosco proviene direttamente dal legno boschivo sminuzzato. Il contenuto di acqua nel cippato fresco è compreso tra il 40 e il 60% del peso del materiale fresco. Tramite la filiera della lavorazione si ottiene un essiccamento naturale al 25-35% del peso del materiale fresco. Le caratteristiche del cippato sono regolamentate dalla norma ÖNORM M7133.

Il cippato di legno, ad eccezione del cippato di bosco, viene anche denominato cippato da legno usato. Si tratta di sottoprodotti e prodotti di scarto delle singole fasi delle diverse lavorazioni del legno, non trattati o trattati, dal momento che spesso possono contenere collanti, impregnanti o vernici.

Legno sminuzzato a macchina con e senza corteccia con una dimensione massima di circa 100 mm.

Nella combustione del legno viene liberata solo una quantità di CO2 corrispondente a quella assorbita dall'atmosfera durante la crescita dell'albero.

Un combustibile di qualità rispetta nella sua composizione e nelle sue proprietà chimiche e fisiche i requisiti di varie norme (per es. per il pellet di legno ÖNORM M 7135 o Din Plus oppure per il cippato di legno ÖNORM M 7133).

Nella combustione l'energia chimica legata nei componenti organici (combustibili) del combustibile viene trasformata in calore tramite l'ossidazione con l'ossigeno. I componenti inorganici (non combustibili) del combustibile si ritrovano sottoforma di cenere.

Con questo tipo di combustione il combustibile viene apportato dal basso (alimentazione dal basso) o lateralmente (alimentazione laterale) su una griglia girevole. Il risultato è un letto del combustibile privo di turbolenze, con condizioni di gassificazione ottimali. La combustione completa dei gas nella maggior parte dei casi avviene in una camera di postcombustione a valle. In seguito alla combustione completa la cenere viene estratta e trasportata fuori dalla camera di combustione mediante un sistema di estrazione della cenere.

Si parla di combustione completa quando è presente una quantità sufficiente di ossigeno e si generano elevate temperature di combustione. In questo caso si parla spesso di combustione in presenza di fiamma o combustione della brace. Una combustione completa risulta riconoscibile anche dai gas di combustione rilasciati, anidride carbonica e vapore acqueo.

Dalle colture energetiche è possibile ricavare energia (calore, freddo, corrente) e carburanti come il biodiesel. Per fare questo occorrono vari processi di trasformazione, quali la fermentazione, l'estrazione di oli o la combustione. Fanno parte delle colture energetiche piante da olio come la colza o i girasoli, piante adatte alla fermentazione come il mais o piante a crescita rapida come salici o miscanthus.

Nella combustione primaria il combustibile viene bruciato e vengono liberati gas di scarico infiammabili. Questi gas di scarico infiammabili possono essere utilizzati per la cosiddetta combustione secondaria.

Con la combustione secondaria viene combusto anche il CO contenuto nel gas di scarico, in quanto viene alimentata aria secondaria che si miscela al gas di scarico. In questo caso si parla di combustione completa. Questo si verifica in presenza di condizioni ottimali nella camera di combustione.

Il contenuto di cenere indica la quantità del residuo di combustione. Questo si forma con la combustione del combustibile (ad es. pellet) in determinate condizioni. Il contenuto di cenere viene indicato in peso percentuale in relazione alla materia secca. In caso di una combustione completa di pellet il contenuto di cenere in genere è compreso tra lo 0,5 e l'1,5%.

E

L'eccesso di aria lambda indica il rapporto tra l'aria effettivamente alimentata e l'aria teoricamente necessaria in una combustione. L'eccesso di aria necessario dipende dal tipo di combustione, ad es.: biomassa: 1,5-1,8 olio: 1,1 -1,3

Con ecocompatibilità si intende un carico ridotto o assente sull'ambiente. Legno e pellet, al contrario dei vettori energetici fossili come petrolio o gas, sono decisamente ecocompatibili, in quanto il lagno ha già rielaborato una determinata quantità dell'emissione di CO2 dovuta alla sua combustione. Tuttavia anche i vettori energetici naturali non sono CO2 neutri, dal momento che spesso sono trasportati su lunghe distanze.

I cambiamenti della concentrazione dei gas serra causati dall'uomo negli ultimi 100 anni (aumento di CO2 del 20%, di metano del 90%) è causa di un innalzamento della temperatura media globale.

Nell'atmosfera terrestre i gas serra come vapore acqueo, anidride carbonica e metano creano un effetto serra con conseguenze decisive sul clima sin dall'origine della Terra. Questi gas serra lasciano penetrare le onde corte dei raggi solari, assorbendo tuttavia i raggi a onda lunga, che vengono riflessi nell'atmosfera dalla superficie terrestre. Senza questo effetto serra naturale la temperatura media della superficie terrestre sarebbe di -18°C invece che di +15°C.

Indicano le emissioni di sostanze nocive nell'ambiente. Tramite il processo di combustione si formano sostanze dannose per l'ambiente, come ossidi di azoto e monossido di carbonio. Tutti i combustibili rilasciano una quantità diversa di sostanze nocive. Questa quantità di sostanze nocive viene indicata in CO2 per kWh.

L'energia rinnovabile viene prodotta da fonti energetiche che si rigenerano o rinovano continuamente: (vento, sole, acqua, biomassa, calore terrestre.

Sono definite energie rinnovabili vettori energetici e forme di energia che si rinnovano costantemente in modo naturale.

Questo certificato stabilisce un nuovo standard per la sicurezza nel mercato europeo del pellet e assicura una maggiore trasparenza. ENplus non è soltanto una semplice norma sui prodotti, bensì il suo sistema di certificazione si estende a tutti i processi produttivi e all'intera catena di fornitura.

F

Le materie prime fossili sono risorse quali lignite, carbon fossile, torba, metano e petrolio, i quali si sono formati migliaia di anni fa in determinate condizioni. Piante e animali morti si sono trasformati in metano o petrolio durante un lungo periodo di tempo e in determinate condizioni di pressione. Il petrolio e il metano continuano ad essere fonti energetiche di enorme importanza e saranno difficili da sostituire anche in futuro.

La fotosintesi indica la produzione di sostanze energetiche da sostanze povere di energia attraverso l'energia luminosa. Viene messa in atto da gruppi di piante, alghe e da alcuni gruppi di batteri. Tramite questo processo biochimico, grazie alle sostanze colorate che assorbono la luce, l'energia luminosa viene trasformata in energia chimica. Questa ha inoltre la caratteristica di legare l'anidride carbonica.

G

Il grado di rendimento di un impianto tecnico è la misura del rapporto tra i vantaggi realizzati e il dispendio messo in atto, o anche il rapporto tra energia utilizzabile (ad es. calore, ...) ed energia impiegata (ad es. potere calorifico del combustibile). Il grado di rendimento è soprattutto un criterio per valutare l'efficienza di un processo.

Il rapporto tra energia utilizzabile per il riscaldamento (ed eventualmente per la preparazione di acqua calda) e la quantità di energia finale necessaria viene definita grado di sfruttamento annuo. Rispetto al grado di rendimento il grado di sfruttamento annuo considera varie condizioni di funzionamento nell'arco dell'intero anno caratterizzate da perdite diverse. Mentre il grado di sfruttamento della caldaia considera soltanto le perdite della caldaia, il grado di sfruttamento dell'intero impianto di riscaldamento comprende anche le perdite della distribuzione del calore.

I

In un impianto di trasformazione energetica azionato con cogenerazione energia elettrica-calore viene sfruttata sia l'energia generata dallo sfruttamento di vettori energetici chimici o fisici e sia l'energia elettrica prodotta mediante la trasformazione energetica.

Gli impianti di combustione sono utilizzati per l'estrazione di calore disponibile per il riscaldamento di ambienti e la preparazione di acqua calda e per l'estrazione di calore di processo. Il calore è originato dalla combustione di combustibili solidi, liquidi o gassosi.

Con impronta ecologica si intende la superficie che ciascuna persona necessita per mantenere in modo duraturo lo standard di vita attuale. Nel caso di uno stile di vita parsimonioso ovviamente il bisogno di superficie è minore rispetto a uno stile di vita improntato allo spreco.

L

La legna spaccata è prodotta appositamente per l'utilizzo immediato in impianti di combustione a caricamento manuale. All'abbattimento il legno ha un contenuto di acqua compreso all'incirca tra il 45 e il 60% del peso, pertanto viene fatto essiccare per 1-2 anni e deve arrivare ad avere un contenuto di acqua all'incirca del 20-25% del peso prima di poter essere utilizzato per la combustione.

Una sostanza vegetale aromatica con polimeri ad alto peso molecolare che occupa gli spazi tra le membrane cellulari nelle piante legnose e le trasforma in legno (lignificazione). In questo modo si origina un corpo misto di lignina resistente a pressione e cellulosa resistente a trazione.

M

Le materie prime rinnovabili sono prodotti dell'agricoltura e della silvicoltura che vengono coltivati per un utilizzo diverso da quello alimentare, ad esempio per la produzione di energia.

In silvicoltura e agricoltura è l'unità di misura comune per 1 metro cubo di legna accatastata o riversata senza intercapedini.

Unità di misura per 1 metro cubo di legna sminuzzata (ad es. cippato).

 

 

Questa pianta erbacea perenne è originaria dell'Estremo Oriente, ha un elevato potenziale di rendimento e può raggiungere i 4 metri di altezza. Pianta erbacea perenne originaria dell'Estremo Oriente, amante dei climi caldi, con un elevato potenziale di rendimento, che può raggiungere i 4 metri di altezza. Grazie al suo elevato valore energetico al vantaggioso bilancio di CO2, il miscanthus viene sempre più largamente utilizzato come combustibile per produrre energia negli impianti di combustione a biomassa.

O

Questa norma fornisce le prescrizioni per la garanzia della qualità nella logistica di trasporto e stoccaggio per il pellet di legno.

Processo chimico in cui le molecole con ossigeno sono sottoposte a una reazione chimica, vengono trasformate in molecole diverse e allo stesso tempo liberano energia (per es. calore). Tutte le combustioni sono processi di ossidazione.

P

I pellet vengono prodotti con uno speciale processo di fabbricazione da trucioli di legna naturale dell'industria della lavorazione del legno, che vengono compattati in pellet di legno duri grazie all'elevata pressione applicata. Le caratteristiche dei pellet di legno sono regolamentate dalla norma ÖNORM M7135 o DIN plus.

I pellet di legno per piccoli impianti di combustione sono realizzati con scarti di segheria, come trucioli o segatura, pressati. Un chilogrammo di pellet ha un potere calorifico di circa 5 kWh, che corrisponde a circa mezzo litro di olio combustibile. Accanto all'offerta di pellet standard (conformi alla norma ÖNORM M7135 o DIN plus) ci sono anche i cosiddetti pellet industriali. La produzione di questo combustibile, a causa del suo utilizzo in grandi impianti di combustione con sistemi di alimentazione idonei, al contrario delle stufe a pellet tradizionali, non è soggetta alle severe norme per la produzione di pellet e consente pertanto costi di produzione più bassi. L'utilizzo di pellet industriale è possibile anche nelle caldaie a cippato. Rispetto al pellet di legno per i piccoli impianti di combustione, i pellet industriali hanno un diametro maggiore (10-12 mm) e non sono pressati con molta forza. L'impiego di pellet industriali è riservato all'industria. Il consumatore (consumatore finale) non ha accesso ai pellet industriali. Di conseguenza i pellet industriali non sono disponibili sul mercato dei combustibili.

Si definisce polvere sottile qualsiasi polvere di dimensione compresa tra 1 e 10 μm. Nel movimento in presenza di aria immobile le polveri sottili non seguono le leggi sulla caduta dei gravi, bensì si depositano più o meno lentamente.

 

 

Il potere calorifico è la quantità massima di calore utilizzabile in una combustione senza che il vapore acqueo contenuto nel gas combusto condensi. Esso viene calcolato in base alla quantità del combustibile impiegato.

R

Per poter garantire una combustione completa del combustibile occorre alimentare più aria di quanta ne è teoricamente necessaria. In questo modo si garantisce sufficiente disponibilità di ossigeno per tutti i componenti combustibili. L'eccesso di aria è la differenza tra la quantità di aria effettiva e quella teorica.

 

Una buona qualità di combustione e basse emissioni di sostanze nocive richiedono il rispetto della cosiddetta regola delle 3 T: Temperatura, Tempo e Turbolenza, ovvero una temperatura di combustione sufficiente, sufficiente tempo di permanenza nella zona calda e una buona turbolenza (ricircolo e miscelazione dei gas combusti con l'ossigeno, che deve essere presente in quantità sufficiente).

 

 

Una rete di teleriscaldamento a corto raggio è la fornitura di calore tra centrale termica (vano caldaia) ed edifici per l'alimentazione di calore (riscaldamento ed acqua calda) quando la fornitura di calore avviene solo su percorsi relativamente brevi (reti termiche) rispetto al teleriscaldamento classico.

Un riscaldamento centralizzato rifornisce di energia ambienti o edifici da una centrale termica (vano caldaia). Come mezzo di trasmissione viene utilizzata l'acqua, che viene trasportata nei singoli ambienti tramite tubazioni in cui dei radiatori, sistemi di riscaldamento a pavimento o a parete cedono il calore negli ambienti.

S

Tramite un agente di trasferimento del calore – detto anche scambiatore di calore – un mezzo può trasmettere calore a un altro mezzo. Nel caso di una caldaia a biomassa il calore del gas combusto viene rilasciato per es. nello scambiatore di calore e diventa in questo modo utilizzabile.

 

 

I separatori con effetto ciclone servono a separare le particelle solide o liquide contenute nei gas (ad esempio per la depurazione dei gas di scarico). Il gas viene sottoposto a un movimento rotatorio. Le forze centrifughe applicate alle particelle le accelerano in direzione radiale verso l'esterno. In questo modo vengono separate e divise dal flusso di gas, che viene invece aspirato verso l'interno.

 

 

La sonda lambda è un sensore che misura il rispettivo contenuto di ossigeno residuo in un gas combusto. La sonda lambda è il sensore principale della regolazione lambda. Le sonde lambda sono impiegate nelle caldaie a pellet, cippato e legna spaccata, ma anche nei motori a ciclo Otto, diesel e a gas.

Per una combustione ottimale sono necessari combustibili diversi e quantità diverse di ossigeno. La regolazione lambda imposta un determinato rapporto tra l'aria e un combustibile nel gas combusto di una caldaia. Una regolazione lambda calcola il valore lambda effettivo tramite una sonda lambda e modifica l'alimentazione della quantità di aria in modo che venga impostato il valore nominale.

T

Nella maggior parte delle caldaie il gas di scarico deve avere una determinata temperatura per evitare una possibile condensa e poter essere trasportato all'esterno senza ventilatore. Al contrario delle caldaie a condensazione, nelle caldaie tradizionali la temperatura dei gas combusti deve essere più elevata (>120°C) per evitare infiltrazioni nel camino.

V

Il valore energetico viene anche detto potere calorifico superiore e indica la quantità di calore massima sfruttabile quando condensa anche il vapore acqueo contenuto nel gas combusto. Il valore energetico viene calcolato in base alla quantità del combustibile impiegato. (Vedere il Potere calorifico).