Un nuovo processo di torrefazione riduce i costi di trasporto della biomassa
I ricercatori del Fraunhofer IGB hanno messo a punto un processo di torrefazione ottimizzato per lo sfruttamento della biomassa da olive.
I rifiuti derivanti dalla produzione di olio d'oliva vengono trattati in un impianto pilota in Spagna che utilizza un processo di torrefazione unico nel suo genere per ridurre i costi di trasporto della biomassa e produce sostanze chimiche ecologiche come sottoprodotto.
Consente (il trattamento dei) rifiuti e ne fa un doppio uso attraverso la produzione simultanea di biocarburanti e sostanze chimiche ecologiche.
Il nuovo processo di torrefazione, sviluppato nell'ambito del progetto SteamBio finanziato dall'UE, produce una biomassa torrefatta più leggera e con proprietà di combustione migliorate.
I ricercatori dell’Istituto Fraunhofer per l’Ingegneria Interfacciale e la Biotecnologia (IGB) di Stoccarda, in Germania, insieme a dieci partner di progetto provenienti da quattro paesi europei, hanno sviluppato il nuovo processo di torrefazione.
Antoine Dalibard, responsabile del gruppo Sistemi di calore e assorbimento dell’IGB, ha dichiarato a Olive Oil Times: “La biomassa ottenuta è un materiale ad alto potere calorifico che può essere utilizzato come biocarburante, può essere macinata facilmente per ottimizzare il trasporto e può essere conservata in condizioni di umidità poiché è idrofoba.
"È davvero interessante", ha detto in riferimento al processo, "perché permette di trattare i rifiuti e di farne un doppio uso attraverso la produzione simultanea di biocarburanti e sostanze chimiche verdi".
Finora, queste sostanze chimiche sono state ottenute dal gas naturale o dal petrolio greggio. Sul sito web del Fraunhofer IGB, Dalibard ha dichiarato: “Nel caso di molti materiali da biomassa, le sostanze chimiche di base generano un profitto tale da finanziare l’intero processo di torrefazione”.
Il progetto SteamBio è stato intrapreso per affrontare le sfide relative alla qualità, alla stabilità, allo stoccaggio e alla densità energetica della biomassa, al fine di soddisfare gli obiettivi della politica ambientale europea di rendere la biomassa —che è economica e abbondante—più adatta a un uso industriale diffuso.
Il nuovo processo di torrefazione è stato inizialmente sviluppato per rendere i trucioli di legno, pesanti da trasportare, difficili da stoccare e soggetti a marciume, più adatti al trasporto e allo stoccaggio.
Nel gennaio di quest’anno, un impianto pilota della nuova camera di torrefazione è stato trasferito in Spagna, dove i tipi di biomassa torrefatti sono i residui della produzione di olio d’oliva, nonché legno di pino, quercia e faggio e potature di vigneto.
La torrefazione non è una tecnica nuova, ma il nuovo processo è unico in quanto l'umidità contenuta nella biomassa e i prodotti vaporosi risultanti dalla torrefazione vengono trattenuti nella camera di torrefazione e diventano il mezzo di processo.
L'ossigeno è assente nella camera di torrefazione, il che si traduce in una biomassa di qualità superiore ed elimina il rischio di esplosione. Temperature comprese tra 390 e 482 gradi Fahrenheit essiccano la biomassa e rendono volatili i composti organici con bassi punti di ebollizione.
Durante il processo viene eliminata l'emicellulosa, che insieme alla cellulosa e alla lignina costituisce uno dei tre componenti principali della biomassa.
La cellulosa e la lignina rimangono allo stato solido, mentre l'emicellulosa si trasforma in gas. I condensatori vengono utilizzati per catturare il gas, raffreddarlo e recuperarlo sotto forma di liquido.
"Il condensato, ovvero il liquido, viene utilizzato per la produzione di sostanze chimiche ecologiche", ha affermato Dalibard riferendosi all'emicellulosa vaporizzata che viene recuperata.
La rimozione dell’emicellulosa riduce significativamente il peso della biomassa torrefatta, ne migliora il potere calorifico e la rende adatta alla macinazione in una polvere altamente reattiva.
La polvere di biomassa ha un'ampia superficie e possiede una maggiore reattività rispetto ai pezzi più grandi. Nelle applicazioni energetiche, può essere miscelata con polvere di carbone e immessa nei sistemi di combustione delle centrali elettriche a carbone. È anche possibile sostituire il carbone con biomassa torrefatta mantenendo lo stesso sistema di combustione.
All'inizio di questo mese i ricercatori del Fraunhofer IGB hanno presentato un impianto pilota modello della nuova camera di torrefazione alla fiera ACHEMA 2018 a Francoforte sul Meno, in Germania.
"C'è stato un grande interesse per la tecnologia dimostrata nell'ambito del progetto SteamBio", ha dichiarato Dalibard a Olive Oil Times.
"La stessa tecnologia può essere utilizzata per trattare altri materiali di scarto come il letame solido proveniente dall'allevamento o il digestato solido", ha affermato.