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VALORIZZAZIONE ENERGETICHE DELLE VALORIZZAZIONE ENERGETICHE DELLE BIOMASSE ATTRAVERSO PROCESSI DI BIOMASSE ATTRAVERSO PROCESSI DI GASSIFICAZIONE: GASSIFICAZIONE:
LE ESPERIENZE ENEALE ESPERIENZE ENEA
Antonio MolinoENEA - Membro dell’IEA International Energy Agency - Bioenergy
AIAT Associazione Ingegneri per l’Ambiente e il Territorio
Ordine degli Ingegneri della Provincia di Napoli
Workshop:BIOGAS: OPPORTUNITA' E PROSPETTIVE FUTURE
PROGETTOREMIDA
www.stabulum.it
Napoli, Mostra d’Oltremare 9 Aprile 2015
CONTRIBUTO % DELLE DIVERSE FONTI RINNOVABILI RIFERITE AI CONSUMI ELETTRICI IN ITALIA NEL 2012 E TARGET AL 2020
CONTRIBUTO % DELLE DIVERSE FONTI RINNOVABILI RIFERITE AI CONSUMI DI ENERGIA TERMICA IN ITALIA AL 2012 E TARGET AL 2020
COSTO DELL’ENERGIA PRIMARIA IN ITALIA IN €/MWh, IVA E TASSE INCLUSE, AL CONSUMATORE FINALE (NOVEMBRE 2014)
LIMITATIONS ON POTENTIAL:
• Forests up 1500m;
• Slope roads > 40%;
• Accessibility Road;
• Protected natural areas.
www.atlantebiomasse.enea.it/
CONSIDERING ONLY THE ROUTINE MAINTENANCE OF FORESTS
The proposed methodology is based on the use of map data and inventory to produce a geographically detailed on provincial scale that we can use to
estimate the size of the power plant with a WEB Geographic Information System.
NATIONAL ENERGY POTENTIAL: FORESTSResidual Biomass
PRUNING: 4.900ktonn2MTep
STRAWS: 15.700ktonn 6MTep
WOOD FOREST 2180ktonn 1MToe
POMACES & MARC: 1.320ktonn 1MTep
TOTAL BIOMASS 10MToe (~ 53 TWh)Italian electrical consuption 330 TWh (from Terna 2010)
NATIONAL ENERGY POTENTIAL: Agroindustrial residual Biomass
AGROINDUSTRIAL BIOMASSES 22.000ktonn 9MToe
2010 Italian Renewable Energy Action Plan
Italian Target from Biomass
~ 9,8MToe – 7,4%
TOTAL final energy consumption from RES
POTENZIALE NAZIONALE DELLE BIOMASSE
Biomassa
DIFFERENTI TECNOLOGIE DI GASSIFICAZIONE
USI FINALI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTICA/CALORE
TIPOLOGIA & COMPOSIZIONE DELLE
BIOMASSE
PIATTAFORMA SPERIMENTALE ENEA PER LA GASSIFICAZIONE DELLE BIOMASSE
TECNOLOGIE ED IMPIANTI DI GASSIFICAZIONE IN ENEA
BiomassaSyngas grezzo
Aria
Vapore
LETTO FISSO DOWNDRAFT
LETTO FISSO UPDRAFTIdoneo alla produzione di Energia Elettrica con MCIprevio cleaning spinto del syngas
LETTO FLUIDO RICIRCOLO INTERNO
Gas grezzo
AriaZona di
combustione
Biomassa
OssigenoVapore
Syngas pulito
LETTO FLUIDO CATALITICO RICIRCOLANTE
Idoneo alla produzione di Energia Elettrica con MCI, MTG, FC o alla produzione di biocombustibili da Fischer Tropsh
Syngas pulito
VaporeAria
Fumi di Combustione
Idoneo alla produzione di Energia Elettrica con MCI e/o biocombustibili
Idoneo alla produzione di Energia Elettrica con MCI
Progetti ENEA in ambito valorizzazione energetica di biomasse via gasification processes – PON µ-PERLA
PROGETTI ENEA IN AMBITO VALORIZZAZIONE ENERGETICA DI BIOMASSE via GASIFICATION PROCESSES – HY TRACTOR
Attività ENEA: Generazione di H2 puro dalla gassificazione di biomasse per applicazioni in Fuel cell
PROGETTI ENEA IN AMBITO VALORIZZAZIONE ENERGETICA DI BIOMASSE via GASIFICATION PROCESSES – HY TRACTOR
PROGETTI ENEA IN AMBITO VALORIZZAZIONE ENERGETICA DI BIOMASSE via GASIFICATION PROCESSES – HY TRACTOR
REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO DI GASSIFICAZIONE ALIMENTATO A BIOMASSE PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA E BIOMETANO SNG
BIOMETANO per l’ AUTOMOTIVE
TRIGENERAZIONE
IL PROGETTO ENERPARK
PRODUZIONE DI ELETTRICITA
BIOCOMBUSTIBILI LIQUIDI &CHEMICALS
Lignina30%
Emicellulosa25%
Cellulosa45%
OUTPUT ENERGETICI
Altri USI FINALI dell’impianto:IMMISSIONE RETE
DISTRIBUZIONE
LE BIOMASSE UTILIZZATE SARANNO SOLO QUELLE DERIVANTI DA MANUTENZIONE ORDINARIA DI SUPERFICI MARGINALI QUALI LE PERTINENZE STRADALI DEL PARCO DI GALLIPOLI COGNATO FINALIZZATO AL RECUPERO ED ALLA VALORIZZAZIONE ENERGETICA
Il Reperimento della materia prima: LA BIOMASSA
RAMAGLIE
La gestione sostenibile dei boschi contribuisce al mantenimento e rivitalizzazione delle attivitàtradizionali sul territorio nonché alla valorizzazione delle risorse endogene presenti sul territorio stesso. E’ necessario pertanto proseguire l’opera di miglioramento dei soprassuoli boscati attraverso gli interventi di: rinaturalizzazione dei rimboschimenti, diradamenti dei soprassuoli, conversioni all’alto fusto di cedui invecchiati, “selvicoltura preventiva” a fini antincendio.
PIANTE VECCHIE O MALATE SEGNALATE DALLA GUARDIA FORESTALE
PROGRAMMA TRIENNALE DI FORESTAZIONE 2009/2011
Carta Forestale Regionale risulta che circa 32.000 ettari di boschi sono costituiti da “popolamenti transitori” . Circa la metà di tali formazioni sono costituiti dai cosiddetti cedui invecchiati di proprietà pubblica
UTILIZZO DEL PORTALE “ATLANTE NAZIONALE DELLE BIOMASSE” PER LA QUANTIFICAZIONE LOCALE DI BIOMASSE DERIVANTI DALLA MANUTENZIONE ORDINARIA DI SUPERFICI MARGINALI NELLE PERTINENZE STRADALI DEL PARCO DI GALLIPOLI COGNATO
Il Reperimento della materia prima: LA BIOMASSA
PARCO DI GALLIPOLI COGNATO
0 – 10%11 – 20%21 – 40%41 – 60%> 61 %
PENDENZE
0 – 8%8 – 20%20 – 32%32 – 44%> 44%
PENDENZE
ACCETTURA
RECEPITO ALL’INTERNO DELL’ACTION PLAN MSE PER L’IMPLEMENTAZIONE DELLA DIRETTIVA 2009/28/CE, LA 20-20-20
http://ec.europa.eu/energy/renewables/transparency_platform/action_plan_en.htm
www.atlante biomasse.enea.it
Individuata l’area di approvvigionamento potenziale, si èproceduto all’individuazione delle aree boschive incluse nel buffer di 1 km dalla strada, in modo da minimizzare il costo per il reperimento della biomassa dal bosco al punto di raccolta e trasporto posto in corrispondenza della strada principale ed inoltre è stata valutata la pendenza delle aree boschive del bacino di approvvigionamento, risultata inferiore all’8% e quindi di facile reperimento.
Cattura della CO2
Unità di metanazione
PROGETTI ENEA IN AMBITO VALORIZZAZIONE ENERGETICA DI BIOMASSE via GASIFICATION PROCESSES – AdP ENEA-MSE: BIOPOWER & BIOFUELS PRODUCTION
Gassificatore in condizioni supercritiche
Gassificazione di matrici organiche in acqua a condizioni supercritiche
SCWG
Impianto bench scale di bioSNG
PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA E BIOMETANO AD ELEVATA PRESSIONE
CICLO A VAPORE SUPERCRITICO
Caratteristiche biogas upgrading
Pressione al 1° e 2° stadio(bar) 20, 20
Purezza in CH4(%Vol) 98
Purezza in CO2(%Vol) 98.1
Recupero di CH4(%Vol) 99.7
Costo esercizio(€cent/Nm3 biogas upgradato)
6.5
Costi totali incluso biogas grezzo(€cent/Nm3 biogas upgradato)
15
Modulo di upgrading
Produzione di biometano per l’immissione in rete distribuzione, la Mobilità ad impatto zero e la generazione distribuita di energia elettrica
Impianto di upgrading
Sala Controllo
Digestione
anaerobica
SETTORE AUTOMOTIVE
COGENERAZIONE
IMMISSIONE RETE DISTRIBUZIONE
Settore dei trasporti e biocombustibili
CONCLUSIONI
La gassificazione delle biomasse è un processo che si presta a diversi ambiti di applicazione ai fini energetici:
Produzione di Energia elettrica e calore:In tal senso rispetto ad altre FER i costi di produzione da biomassa sono più alti ma la politica di incentivazione del DM 6 luglio 2012 rende la produzione di energia elettrica e calore da gassificazione conveniente e integrabile nel sistema di produzione nazionale, specie per piccoli impianti
Produzione di Biocarburanti di sintesi:Elevati costi di produzione rispetto a quelli di origine fossile . In tale direzione incentivi ad hoc potrebbero aiutare lo sviluppo del settore
GRAZIE PER L’ATTENZIONE
E’ necessario guidare il processo in atto di crescita complessiva della bioenergia in Italia, evitando il rischio di possibili distorsioni che potrebbero influire negativamente su un comparto vitale e dalle grandi potenzialità per la salvaguardia del territorio e la decarbonizzazione dell’economia del futuro. In tal senso lo sviluppo di filiere corte e un ruolo di maggior rilievo dell’agricoltura può essere elemento chiave per lo sviluppo di bioenergie sostenibili
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