Combustibile per pellet

I combustibili a base di pellet sono biocarburanti costituiti da materia organica compressa o biomassa. I pellet possono essere fatti da una qualsiasi delle cinque categorie generali di biomassa: rifiuti industriali e co-prodotti, rifiuti alimentari, residui agricoli, colture energetiche e legname vergine.I pellet di legno sono il tipo più comune di combustibile per pellet e sono generalmente costituiti da segatura compattata e relativi scarti industriali derivanti dalla fresatura del legname, dalla fabbricazione di prodotti in legno e mobili e dalla costruzione. Altre fonti di rifiuti industriali includono mazzi di frutta vuoti, gusci di palmisti, gusci di cocco e cime degli alberi e rami scartati durante le operazioni di registrazione. I cosiddetti “pellet neri” sono fatti di biomassa, raffinati per assomigliare al carbone duro e sono stati sviluppati per essere utilizzati nelle centrali elettriche a carbone esistenti. I pellet sono classificati in base al loro valore di riscaldamento, umidità e contenuto di ceneri e dimensioni. Possono essere utilizzati come combustibili per la produzione di energia, riscaldamento commerciale o residenziale e cucina. I pellet sono estremamente densi e possono essere prodotti con un basso contenuto di umidità (inferiore al 10%) che consente loro di bruciare con un’efficienza di combustione molto elevata.

Inoltre, la loro geometria regolare e le ridotte dimensioni consentono un’alimentazione automatica con calibrazione molto fine. Possono essere alimentati a un bruciatore mediante alimentazione a coclea o trasporto pneumatico. La loro alta densità consente anche di immagazzinare e trasportare in modo compatto su lunghe distanze. Possono essere comodamente trasportati da una nave cisterna a un deposito di stoccaggio o un silos nei locali di un cliente.

Dalla metà degli anni ’80 è stata sviluppata e commercializzata un’ampia gamma di stufe a pellet, forni per il riscaldamento centrale e altri apparecchi di riscaldamento. Nel 1997 le caldaie a pellet di legno completamente automatiche con un livello di comfort simile a quello delle caldaie a gas e petrolio divennero disponibili in Austria. Con l’aumento del prezzo dei combustibili fossili dal 2005, la domanda di riscaldamento a pellet è aumentata in Europa e in Nord America e sta emergendo un settore considerevole. Secondo l’Attività 40 dell’Agenzia internazionale dell’energia, la produzione di pellet di legno è più che raddoppiata tra il 2006 e il 2010 a oltre 14 milioni di tonnellate. In un rapporto del 2012, il centro per le risorse energetiche della biomassa afferma che prevede che la produzione di pellet in Nord America raddoppierà di nuovo nei prossimi cinque anni.

Produzione
I pellet vengono prodotti comprimendo il materiale di legno che è passato per la prima volta attraverso un mulino a martelli per fornire una massa uniforme come la pasta. Questa massa viene alimentata a una pressa, dove viene schiacciata attraverso uno stampo avente fori della dimensione richiesta (normalmente diametro 6 mm, a volte 8 mm o più grande). L’alta pressione della pressa fa aumentare notevolmente la temperatura del legno e la lignina si plastifica leggermente formando una “colla” naturale che trattiene il pellet insieme mentre si raffredda.

I pellet possono essere fatti da erba e altre forme di biomassa non legnose che non contengono lignina: i grani secchi del distillatore (un sottoprodotto dell’industria della birra) possono essere aggiunti per fornire la durata necessaria. Una notizia del 2005 della Cornell University News ha suggerito che la produzione di pellet di erba era più avanzata in Europa del Nord America. Ha suggerito i benefici dell’erba come materia prima inclusa la sua breve durata di crescita (70 giorni) e la facilità di coltivazione e trasformazione. La storia cita Jerry Cherney, un professore di agricoltura della scuola, affermando che le erbe producono il 96% del calore del legno e che “qualsiasi miscela di erbe può essere usata, tagliata a metà-fine estate, lasciata sul campo per lisciviare minerali, poi imballati e pellettati, l’essiccazione del fieno non è necessaria per la pellettatura, il che rende il costo della lavorazione inferiore rispetto alla pellet di legno “. Nel 2012, il Dipartimento dell’Agricoltura della Nuova Scozia ha annunciato come un progetto dimostrativo la conversione di una caldaia alimentata ad olio in pellet di erba in una struttura di ricerca.

I pellet di riso-lolla di combustibile sono prodotti mediante la compattazione della lolla di riso ottenuta come sottoprodotto della risicoltura dai campi. Ha anche caratteristiche simili al pellet di legno e più rispettoso dell’ambiente, poiché la materia prima è un rifiuto. Il contenuto energetico è di circa 4-4,2 kcal / kg e il contenuto di umidità è in genere inferiore al 10%. La dimensione dei granuli è generalmente mantenuta per circa 6 mm di diametro e 25 mm di lunghezza sotto forma di un cilindro; anche se le forme più grandi di cilindri o bricchette non sono rare. È molto più economico di pellet energetici simili e può essere compattato / prodotto dal guscio presso l’azienda stessa, utilizzando macchinari economici. In genere sono più rispettosi dell’ambiente rispetto ai pellet di legno. Nelle regioni del mondo in cui il grano è la coltura alimentare predominante, il guscio di grano può anche essere compattato per produrre palline energetiche, con caratteristiche simili alle palline di riso.

Un rapporto del CORRIM (Consorzio sulla ricerca sui materiali industriali rinnovabili) per l’inventario del ciclo di vita della produzione e utilizzazione della pallettizzazione del legno stima che l’energia necessaria per asciugare, pellettizzare e trasportare pellet è inferiore all’11% del contenuto energetico del pellet se si utilizza scarti di legno industriali pre-essiccati. Se il pellet viene prodotto direttamente da materiale forestale, consuma fino al 18% dell’energia per asciugare il legno e un ulteriore 8% per il trasporto e l’energia di produzione. Una valutazione dell’impatto ambientale del pellet di legno esportato dal Dipartimento di Ingegneria Chimica e Mineraria, Università di Bologna, Italia e il Centro di Ricerca sull’energia pulita, presso l’Università della British Columbia, pubblicato nel 2009, ha concluso che l’energia consumata per spedire pellet di legno canadese da Vancouver a Stoccolma (15.500 km attraverso il Canale di Panama), rappresenta circa il 14% del contenuto energetico totale del pellet di legno.

Standard di pellet
I pellet conformi alle norme comunemente utilizzate in Europa (DIN 51731 o Ö-Norm M-7135) hanno meno del 10% di contenuto di acqua, hanno densità uniforme (superiore a 1 tonnellata per metro cubo, quindi sprofonda in acqua) (densità apparente circa 0,6-0,7 ton per metro cubo), hanno una buona resistenza strutturale e un basso contenuto di polvere e ceneri. Poiché le fibre di legno sono scomposte dal mulino a martelli, non c’è praticamente alcuna differenza nel pellet finito tra diversi tipi di legno. I pellet possono essere fatti da quasi ogni varietà di legno, a condizione che la pressa per pellet sia dotata di una buona strumentazione, le differenze nel materiale di alimentazione possono essere compensate nella regolamentazione della stampa. In Europa, le principali aree di produzione sono situate nella Scandinavia meridionale, Finlandia, Europa centrale, Austria e paesi baltici.

I pellet conformi alle norme europee standard che contengono legno riciclato o contaminanti esterni sono considerati pellet di Classe B. Materiali riciclati come pannelli truciolari, legno trattato o verniciato, pannelli rivestiti con resina melamminica e simili sono particolarmente inadatti all’uso in pellet, poiché possono produrre emissioni nocive e variazioni incontrollate delle caratteristiche di combustione del pellet.

Gli standard utilizzati negli Stati Uniti sono diversi, sviluppati dall’Istituto Pellet Fuels e, come in Europa, non sono obbligatori. Tuttavia, molti produttori si conformano, in quanto le garanzie di apparecchiature di combustione prodotte o importate dagli USA potrebbero non coprire i danni causati da pellet non conformi alle normative. I prezzi del pellet americano sono aumentati durante l’inflazione dei prezzi dei combustibili fossili del 2007-2008, ma in seguito sono diminuiti notevolmente e sono generalmente inferiori su base BTU rispetto alla maggior parte dei combustibili fossili, escluso il carbone.

Le agenzie di regolamentazione in Europa e Nord America stanno stringendo le norme sulle emissioni per tutte le forme di calore del legno, compresi i pellet di legno e le stufe a pellet. Questi standard diventeranno obbligatori, con test indipendenti per garantire la conformità. Negli Stati Uniti, le nuove regole avviate nel 2009 hanno completato il processo di revisione normativa EPA, con le nuove regole finali emesse per il commento il 24 giugno 2014. L’American Lumber Standard Committee sarà l’agenzia di certificazione indipendente per i nuovi standard di pellet.

Pellet di legno per uso industriale
I pellet di legno sono commercializzati in cinque classi di dimensioni (vedi tabella) e due classi di contenuto di acqua M10 e M15 con un massimo di 10 e 15% di contenuto di acqua. Per il contenuto di ceneri (A), sono anche definite classi di resistenza meccanica (DU), contenuto di particelle fini (F) e densità apparente (BD) e di zolfo (S), azoto (N) e cloro (Cl). Il potere calorifico Q e un possibile contenuto di additivi devono essere specificati, la temperatura di addolcimento delle ceneri DT deve essere specificata. La massa volumica deve essere di almeno 600 kg / m³, per le altre proprietà sopra menzionate non sono indicati valori limite.

grandezza diametro lunghezza Classe di contenuto d’acqua contenuto di acqua
D06 6 mm ± 1,0 mm Da 3,15 mm a 40 mm, 1% fino a 45 mm M10 Max. 10%
D08 8 mm ± 1,0 mm Da 3,15 mm a 40 mm M15 Max. 15%
D10 10 mm ± 1,0 mm Da 3,15 mm a 40 mm
D12 12 mm ± 1,0 mm Da 3,15 mm a 50 mm
D25 25 mm ± 1,0 mm Da 10 mm a 50 mm

Pellet di legno per uso non industriale
Per uso non industriale solo le taglie D06 e D08 sono commercializzate in classe di contenuto idrico M10. La massa volumica deve essere di almeno 600 kg / m³, il contenuto di particelle fini non deve superare l’1%, il contenuto di additivi non supera il 2%. Ci sono tre classi di proprietà. I pellet di classe A1 e A2 sono ottenuti da legno appena raccolto o residui di legno non trattati chimicamente, nel caso di A1 da basso contenuto di ceneri e azoto, A2 con ceneri leggermente più alte e contenuto di azoto (ad esempio pellet di legno massiccio, legno residuo di foresta o azoto ) abbaia). Il pellet di classe B può anche essere costituito da legno residuo industriale e legno utilizzato chimicamente non trattato e può avere un contenuto di ceneri e azoto più elevato. Inoltre, in ciascun caso viene specificato un valore minimo di riscaldamento e una resistenza minima. Il test di resistenza secondo EN 15210 include un trattamento di 10 minuti in una scatola rotante con deflettore. Prima e dopo questo trattamento, il campione viene setacciato attraverso una piastra perforata con fori del diametro di 3,15 mm, viene testato solo il materiale trattenuto del primo setaccio. Per il secondo screening, almeno la frazione di massa dichiarata deve essere mantenuta.

proprietà Classe A1 Classe A2 classe B
contenuto di ceneri A0.7 Max. 0,7% A1.2 Max. 1,2% A2.0 Max. 2,0%
contenuto di azoto N0.3 Max. 0,3% N0.5 Max. 0,5% N1.0 Max. 1,0%
forza DU97.5 minuto 97,5% DU97.5 minuto 97,5% DU96.5 minuto 96,5%
valore calorico Q16.5 > 16,5 MJ / kg Q16.5 > 16,5 MJ / kg Q16.5 > 16,5 MJ / kg

Per i valori limite di zolfo, cloro e metalli pesanti sono specificati i valori limite. Per il comportamento di fusione della cenere, è necessario indicare la temperatura all’inizio della contrazione (SST), la temperatura di rammollimento (DT), la temperatura dell’emisfero (HT) e la temperatura di mandata (FT).

Le etichette “ENplus” e “EN B”, marchi della European Biomass Association, vengono assegnate tramite il European Pellet Council dalle associazioni nazionali di pellet alle aziende che producono, commerciano o trasportano pellet. I requisiti per i pellet per le guarnizioni ENplus-A1, ENplus-A2 e EN-B corrispondono in linea di principio alle qualità corrispondenti della norma ISO 17225-2, tuttavia, la temperatura di addolcimento della cenere dovrebbe essere ulteriormente specificata. Inoltre, l’intera catena viene registrata al cliente finale e vengono prescritte le condizioni di stoccaggio e trasporto appropriate. Devono essere prelevati campioni di ritorno permanente (ad eccezione della consegna in sacchi da 15 kg) e deve essere assicurata la tracciabilità di tutte le consegne al produttore. Inoltre, le revisioni annuali vengono eseguite dall’organismo di certificazione con i produttori, il commercio viene controllato ogni tre anni.

Con il marchio di qualità “DINplus”, marchio di DIN CERTCO mbH, è un’altra certificazione consolidata sul mercato. Oltre ai requisiti della norma DIN EN ISO 17225-2, vi sono ulteriori requisiti per il prodotto. Le multe non possono superare lo 0,5% e non lo standard dell’1%. Revisioni annuali dei produttori sono effettuate.

Proprietà tipiche delle palline di legno per piccoli impianti di combustione
I pellet di legno hanno le seguenti proprietà:

Densità di energia di circa 4,8 kWh / kg (17.000 kJ / kg), 2 tonnellate di pellet contengono l’energia di circa 1000 l di olio combustibile (equivalente)
Densità apparente di circa 650 kg / m³
Contenuto di acqua inferiore al 10%
Contenuto di ceneri inferiore allo 0,5% per pellet di alta qualità
Altre caratteristiche importanti e caratteristiche di qualità sono il diametro e la lunghezza del pellet, il contenuto di alcuni elementi (zolfo, cloro), la resistenza all’abrasione, le materie prime utilizzate e altri.

Metodo di produzione
La materia prima (segatura e trucioli di segherie) viene compressa in barre di pochi millimetri di diametro ad alta pressione senza aggiunta dell’agglomerante.

L’energia richiesta per la produzione dipende dal contenuto di umidità della materia prima. È compreso tra l’1,3% e il 2,7% del potere calorico.

Dalla fine del 2009 gli stabilimenti di produzione, iniziando a esaurirsi la segatura, stanno convertendo legno rotondo di piccoli diametri (conifere) con un costo finale elevato (costo aggiuntivo di circa 10 euro per tonnellata di pellet) e talvolta difficile da scortecciare, che non mancherà. porre problemi di qualità modificando verso l’alto l’energia grigia consumata per produrla.

Ancora marginalmente, alcuni produttori producono palline di combustibile che sono sostituibili al legno ma fatte con altre materie prime. Possiamo citare:

I tralci di vite
I fondi di caffè, essiccati, compattati, che fornisce un valore di riscaldamento leggermente superiore al legno.

pericoli
I pellet di legno, in particolare prodotti freschi, sono chimicamente attivi e possono esaurire l’atmosfera dell’ossigeno necessario per sostenere la vita. I pellet di legno possono anche emettere grandi quantità di monossido di carbonio tossico. Incidenti mortali si sono verificati nei magazzini privati ​​ea bordo delle navi marittime. Quando vengono maneggiati, i pellet di legno emanano polvere fine che può causare gravi esplosioni di polvere.

Funzionamento della stufa a pellet
Esistono tre tipi generali di apparecchi di riscaldamento a pellet, stufe a pellet indipendenti, inserti per stufe a pellet e caldaie a pellet. Le stufe a pellet “assomigliano alle tradizionali stufe a legna ma funzionano più come una fornace moderna. [Combustibile, legno o altro pellet di biomassa, è immagazzinato in un contenitore chiamato tramoggia .La tramoggia può essere posizionata sulla parte superiore dell’apparecchio, il lato di una coclea meccanica [alimenta automaticamente] i granuli in un braciere, dove vengono inceneriti a una temperatura così elevata da non creare creosoto da intasamento e pochissima cenere o emissioni … “Tubi di scambio termico”: Invia aria riscaldata dal fuoco nella stanza … “Ventilatore a convezione”: fa circolare l’aria attraverso i tubi di scambio termico e nella stanza … La più grande differenza tra una stufa a pellet e … una stufa a legna è che, all’interno, la stufa a pellet è un dispositivo ad alta tecnologia con un circuito stampato, un termostato e ventilatori, tutti i quali lavorano insieme per regolare la temperatura e riscaldare il tuo spazio in modo efficiente. ”

Un inserto per stufa a pellet è una stufa che viene inserita in una muratura esistente o in un camino in legno prefabbricato. Vedere l’inserto del camino

Le caldaie a pellet sono sistemi autonomi di riscaldamento centralizzato e acqua calda progettati per sostituire i tradizionali sistemi di combustibili fossili in applicazioni residenziali, commerciali e istituzionali. Le caldaie automatiche o a pellet automatiche includono silos per lo stoccaggio in blocco di pellet, un sistema di alimentazione del carburante che sposta il combustibile dal silo alla tramoggia, un controller logico per regolare la temperatura tra più zone di riscaldamento e un sistema automatico di rimozione della cenere per l’automazione a lungo termine operazioni.

I cestini di pellet permettono a una persona di riscaldare la propria casa usando il pellet nelle stufe o nei caminetti esistenti.

Costi del carburante
Dal momento che i pellet sono prodotti da co-prodotti dell’industria segheria, la produzione è correlata al settore delle costruzioni, all’economia generale (legname da imballaggio) e all’accumulo di legno tondo (legno da calamità nocive o calamità dei coleotteri) insieme.

Sul mercato del pellet c’è stato un forte aumento della domanda e dell’offerta negli ultimi anni con un diverso lasso di tempo. Dopo un prezzo inizialmente piuttosto elevato dopo l’introduzione sul mercato alla fine degli anni ’90, una fase di prezzi relativamente bassi seguita da 3,50 centesimi / kWh in Germania dal 2002 al 2005. A ciò hanno fatto seguito diversi mesi di prezzi elevati di pellet superiori a 5 centesimi / kWh nell’inverno 2006/07 a causa di problemi di approvvigionamento. Dal 2007, i produttori hanno ulteriormente ampliato le loro capacità, così che il valore commerciale è sceso a un livello compreso tra circa 3,50 e 4,50 centesimi / kWh.

Confronto dei costi
Per stimare l’efficienza di un sistema di riscaldamento a pellet, oltre ai costi del carburante, devono essere presi in considerazione i costi specifici di stoccaggio e incenerimento. In particolare, il potere calorifico specifico inferiore richiede un volume di stoccaggio più elevato. Un apporto di pellet, in base al potere calorifico specifico, dovrebbe pertanto essere almeno del 10% inferiore rispetto a uno stoccaggio di olio combustibile o almeno del 20% in meno rispetto alla fornitura di gas combustibile esente da costi di stoccaggio. In Austria, il vantaggio economico del pellet rispetto al gasolio da riscaldamento non è sempre stato tra il 40 e il 56% dal 2010.

Sviluppo dei prezzi
Fino alla primavera del 2004, il prezzo del pellet era all’incirca uguale al prezzo del gasolio per riscaldamento e circa il 30% in meno rispetto al gas naturale. Da allora in poi, il prezzo del pellet è aumentato solo moderatamente, mentre il prezzo del gasolio per riscaldamento e del gas naturale è aumentato bruscamente. Sulla base dei prezzi austriaci, i risparmi sui costi di riscaldamento alla fine del 2005 erano dal 40 al 50% rispetto al petrolio. Il prezzo oscillava tra prezzi più alti in inverno e bassi in estate.

Dall’estate del 2006 non ci fu un calo per la prima volta, ma un continuo aumento dei prezzi. Il prezzo del pellet DIN plus in Germania nel luglio 2006 era di € 206 per tonnellata. In Austria, il prezzo dell’autunno 2006 è aumentato fino a 250 € e si è stabilizzato a dicembre a 255 €.

A causa dell’inverno estremamente mite del 2006/07, ma soprattutto dopo la tempesta di vento della tempesta invernale Kyrill il 18/19. Il gennaio 2007 e la successiva eccedenza di prezzi del legno hanno iniziato a ridursi in modo significativo fino alla primavera del 2007 a una media di € 185 per tonnellata, e si sono stabilizzati grazie all’espansione massiccia della capacità produttiva da 180 a 200 euro all’autunno.

Nel 2008, il prezzo del pellet in Austria non aveva superato il valore di € 200 per tonnellata e a metà del 2008 era compreso tra € 155 e € 175.

Nel 2010, il prezzo medio annuo di una consegna di 5 tonnellate di merci alla rinfusa in un raggio di 50 km in Germania era di 228,45 EUR per tonnellata e aumentato a 241,41 euro per tonnellata nel 2011. Con un potere calorifico di 4,9 kWh / kg, questo corrisponde a 4,66 ct (2010) o 4,93 ct (2011) per kWh. A giugno / luglio, il prezzo per tonnellata è inferiore del 10%.

A dicembre 2012, il pellet di legno in Germania costava in media 256,24 euro a tonnellata. Il prezzo in Austria a settembre 2014 era di € 243,2 per tonnellata, in Svizzera era di € 391,68 / tonnellata, che corrisponde a € 324,23 per tonnellata.

Lo sviluppo dei prezzi in Austria rispetto al gas naturale e ai pellet di legno può essere osservato obiettivamente utilizzando gli indici austriaci dei prezzi dei prodotti: A gennaio 2013, l’indice austriaco dei prezzi del gas si attestava a 143,75 rispetto al valore base gennaio 2006; H. il prezzo del gas è aumentato di 1,44 volte negli ultimi sette anni (si veda l’evoluzione del prezzo del gas e la spiegazione delle normali fluttuazioni dei prezzi). L’indice dei prezzi del pellet si è attestato a 136,80 a settembre 2014, d. H. Il prezzo del pellet è aumentato di 1,37 volte.

Produzione di energia ed efficienza
Il contenuto energetico del pellet di legno è di circa 4,7 – 5,2 MWh / tonnellata (~ 7450 BTU / lb).

Stufe e caldaie a pellet ad alta efficienza sono state sviluppate negli ultimi anni, offrendo in genere un rendimento di combustione superiore all’85%. La nuova generazione di caldaie a pellet può lavorare in modalità condensazione e quindi raggiungere valori di efficienza del 12% più elevati. Le caldaie a pellet di legno hanno un controllo limitato sulla velocità e sulla presenza di combustione rispetto ai sistemi a combustione liquida o gassosa; tuttavia, per questo motivo sono più adatti per i sistemi di riscaldamento idronico a causa della maggiore capacità del sistema idronico di immagazzinare calore. Sono inoltre disponibili bruciatori a pellet in grado di essere adattati alle caldaie a nafta.

Senso
L’importanza del pellet di legno è aumentata costantemente negli ultimi anni in Germania e in Europa. Nel 1999, ad esempio, solo 800 impianti di riscaldamento a pellet sono stati installati in edifici residenziali in Germania. Il numero è salito a 27.000 nel 2004, a circa 100.000 nel 2008 e 180.000 nel 2013. Nel 2016, in Germania sono installati solo 422.000 sistemi di riscaldamento a pellet.

In Austria, nel 2000 erano in funzione 7000 caldaie a pellet e nel 2012 oltre 100.000. A livello mondiale, la produzione di pellet è aumentata da 2,5 milioni di tonnellate nel 2002 a 23 milioni di tonnellate nel 2012.

Emissioni di inquinamento atmosferico
Emissioni come NOx, SOx e composti organici volatili da apparecchiature per la combustione di pellet sono in generale molto basse rispetto ad altre forme di riscaldamento a combustione. Un problema riconosciuto è l’emissione di particelle fini nell’aria, specialmente nelle aree urbane che hanno un’elevata concentrazione di sistemi di riscaldamento a pellet o sistemi di riscaldamento a carbone o olio nelle immediate vicinanze. Le emissioni di PM2,5 di stufe e caldaie a pellet più vecchie possono essere problematiche da vicino, soprattutto rispetto al gas naturale (o biogas rinnovabili), sebbene su grandi impianti i precipitatori elettrostatici, i separatori ciclonici o i filtri particella baghouse possano controllare il particolato quando adeguatamente mantenuto e operato.

Riscaldamento globale
Non vi è incertezza su quale grado di produzione di calore o elettricità bruciando pellet di legno contribuisce al cambiamento climatico globale, nonché su come l’impatto sul clima si confronta con l’impatto dell’uso di fonti di calore concorrenti. I fattori dell’incertezza comprendono la fonte di legno, le emissioni di anidride carbonica dovute alla produzione e al trasporto, nonché dalla combustione finale e la scala temporale appropriata per la valutazione.

Un rapporto del Manomet Center for Conservation Sciences, “Biomass Sustainability and Carbon Policy Study”, pubblicato nel giugno 2010 per il Dipartimento di risorse energetiche del Massachusetts, conclude che la combustione di biomassa come pellet di legno o cippato rilascia una grande quantità di CO2 nell’aria , creando un “debito di carbonio” che non è andato in pensione per 20-25 anni e dopo di che c’è un beneficio netto. Nel giugno 2011 il dipartimento si stava preparando a presentare il regolamento definitivo, prevedendo di stringere significativamente i controlli sull’uso della biomassa per l’energia, compresi i pellet di legno. I sostenitori dell’energia della biomassa hanno contestato le conclusioni del rapporto Manomet e gli scienziati hanno sottolineato le sviste nel rapporto, suggerendo che gli impatti climatici sono peggiori di quanto riportato.

Fino a ca. Nel 2008 si riteneva comunemente, anche in articoli scientifici, che l’energia da biomassa (anche da pellet di legno) fosse neutra rispetto al carbonio, in gran parte perché si riteneva che la ricrescita della vegetazione riprendesse e immagazzinasse il carbonio emesso nell’aria. Poi, cominciarono ad apparire articoli scientifici che studiavano le implicazioni climatiche della biomassa, che confutavano l’assunto semplicistico della sua neutralità del carbonio. Secondo il Centro risorse energetiche della biomassa, l’ipotesi di neutralità del carbonio “si è spostata sul riconoscimento che le implicazioni di carbonio della biomassa dipendono da come viene raccolto il combustibile, da quali tipi di foresta, quali tipi di gestione forestale sono applicati e come la biomassa è usato nel tempo e attraverso il paesaggio. ”

Nel 2011 dodici eminenti organizzazioni ambientaliste statunitensi hanno adottato una politica che poneva l’accento sugli incentivi governativi per l’energia da biomassa, compresi i pellet di legno. In parte afferma che “le fonti e le strutture di iomassa che si qualificano per incentivi (governativi) devono tradursi in emissioni di GHG e di acidificazione oceanica più basse, cumulative e nette, entro 20 anni e anche a lungo termine, rispetto alle fonti di energia che sostituiscono o competere con. ”

Sostenibilità
L’industria dei prodotti in legno è preoccupata dal fatto che se si istituisce un uso su larga scala di energia del legno, l’offerta di materie prime per la costruzione e la produzione sarà significativamente ridotta.

Costo
A causa del rapido aumento della popolarità dal 2005, la disponibilità di pellet e il costo potrebbero essere un problema. Questa è una considerazione importante quando si acquistano stufe a pellet, fornaci, cesti per pellet o altri dispositivi noti nel settore come i bruciatori Bradley. Tuttavia, l’attuale produzione di pellet è in aumento e nel 2008-2009 sono in programma numerosi nuovi mulini a pellet negli Stati Uniti.

Il costo del pellet può essere influenzato dal ciclo di costruzione che porta a fluttuazioni nella fornitura di segatura e scarti.

Secondo l’annuncio del New Hampshire Office of Energy and Planning sui prezzi dei carburanti aggiornato il 5 ottobre 2015, il costo del n. 2 olio combustibile consegnato può essere paragonato al costo dei pellet di combustibile sfuso consegnati utilizzando il loro equivalente BTU: 1 tonnellata di pellet = 118,97 galloni di # 2 olio combustibile. Ciò presuppone che una tonnellata di pellet produca 16.500.000 BTU e un gallone di # 2 olio combustibile produca 138.690 BTU. Pertanto, se l’olio combustibile n. 2 consegnato costa $ 1,90 / Gal, il prezzo di pareggio per il pellet è di $ 238,00 / tonnellata consegnata.

Utilizzo per regione

Europa
L’utilizzo in tutta Europa varia a seconda delle normative governative. Nei Paesi Bassi, in Belgio e nel Regno Unito, i pellet vengono utilizzati principalmente in centrali elettriche di grandi dimensioni.La più grande centrale elettrica del Regno Unito, la centrale elettrica Drax, ha convertito alcune delle sue unità in bruciatori a pellet a partire dal 2012; entro il 2015 Drax aveva reso il Regno Unito il maggior destinatario di esportazioni di pellet di legno dagli Stati Uniti. In Danimarca e Svezia, i pellet vengono utilizzati in centrali elettriche di grandi dimensioni, sistemi di teleriscaldamento a media scala e calore residenziale su piccola scala. In Germania, Austria, Italia e Francia, i pellet vengono utilizzati principalmente per il riscaldamento domestico e industriale su piccola scala.

Il Regno Unito ha avviato un programma di sovvenzioni denominato Renewable Heat Incentive (RHI) che consente alle installazioni di caldaie a pellet non domestiche e domestiche di ricevere pagamenti per un periodo compreso tra 7-20 anni. È il primo di tali sistemi nel mondo e mira ad aumentare la quantità di energia rinnovabile generata nel Regno Unito, in linea con gli impegni dell’UE. La Scozia e l’Irlanda del Nord hanno schemi separati ma simili. Dalla primavera 2015, tutti i proprietari di biomassa – sia domestici che commerciali – devono acquistare i loro carburanti dalla BSL (Elenco dei fornitori di biomassa) hanno approvato i fornitori per ricevere i pagamenti RHI.

I pellet sono ampiamente utilizzati in Svezia, il principale produttore di pellet in Europa, principalmente come alternativa al riscaldamento centralizzato a gasolio. In Austria, il principale mercato per i forni di riscaldamento centralizzato a pellet (rispetto alla sua popolazione), si stima che i 2/3 di tutti i nuovi forni di riscaldamento domestici siano i bruciatori a pellet. In Italia è stato sviluppato un grande mercato per stufe a pellet alimentate automaticamente. L’utilizzo principale del pellet in Italia è costituito da caldaie residenziali e industriali private di piccole dimensioni per il riscaldamento.

Nel 2014 in Germania, il consumo complessivo di pellet per l’anno comprendeva 2,2 mln di toni.Questi pellet vengono consumati prevalentemente dal settore residenziale del riscaldamento su piccola scala. Gli impianti di co-combustione che utilizzano il settore del pellet per la produzione di energia non sono diffusi nel paese. La più grande quantità di pellet di legno è certificata con DINplus e questi sono i pellet di altissima qualità. Di norma vengono esportati i pellet di qualità inferiore.

Nuova Zelanda
Le vendite totali di pellet di legno in Nuova Zelanda sono state di 3-5.000 tonnellate nel 2003. La recente costruzione di nuovi impianti di produzione di pellet di legno ha dato un enorme aumento della capacità produttiva.

stati Uniti
Alcune aziende importano caldaie di produzione europea. A partire dal 2009, circa 800.000 americani utilizzavano pellet di legno per il riscaldamento. Si stima che 2,33 milioni di tonnellate di pellet di legno saranno utilizzate per il calore negli Stati Uniti nel 2013. L’esportazione di pellet in Europa verso l’Europa è passata da 1,24 milioni di tonnellate nel 2006 a 7 milioni di tonnellate nel 2012, ma le foreste sono cresciute ancora di più.

Altri usi

Lettiera per cavalli
Quando si aggiungono piccole quantità di acqua ai pellet di legno, si espandono e tornano alla segatura. Questo li rende adatti all’uso come lettiera per cavalli. La facilità di stoccaggio e trasporto sono ulteriori vantaggi rispetto ai letti tradizionali. Tuttavia, alcune specie di legno, compreso il noce, possono essere tossiche per i cavalli e non dovrebbero mai essere utilizzate per la lettiera.

In Tailandia si producono pellet di lolla di riso per lettiere di animali. Hanno un alto tasso di assorbimento che li rende ideali per lo scopo.

assorbenti
I pellet di legno vengono anche utilizzati per assorbire acqua contaminata durante la perforazione di pozzi di petrolio o di gas.

cucinando
Le griglie a pellet di legno hanno guadagnato popolarità come un modo versatile per grigliare, cuocere e fumare. La dimensione del pellet lo rende utile per creare una griglia a legna che controlli ancora la sua temperatura con precisione.

Vantaggi e svantaggi

vantaggi
I pellet hanno diversi vantaggi rispetto al legno:

È una risorsa rinnovabile e facilmente accessibile grazie all’uso di rifiuti di altre industrie.
Essendo riutilizzato, è un combustibile più economico.
È più facile rendere programmabili le stufe in modo che si accendano o spengano automaticamente.
Riempiendo lo spazio meglio e avendo una densità apparente maggiore, occupano meno di tronchi o rami e si adattano a qualsiasi contenitore di qualsiasi forma.
Generano una quantità apprezzabile di ceneri di origine vegetale e non tossiche che possono essere utilizzate come fertilizzanti o integratori minerali di animali. Queste ceneri sono ricche di calcio e potassio.
Come ulteriori benefici, di solito sono più economici dei carburanti tradizionali come il diesel e producono meno sostanze inquinanti (SOx e diossine).

svantaggi
Prende anche più posto del diesel, quindi è necessario più spazio per immagazzinarlo o rifornire più volte gli stock.
Ci sono distributori di pellet a livello nazionale (Spagna) che possono garantire la fornitura di pellet per contratto. Lo spazio è un problema che deve essere valutato.
Come in ogni combustione, si creano rifiuti, il che implica una certa quantità apprezzabile di cenere che, a seconda del tipo di pellet che brucia, varia in volume. La combustione del pellet genera anche fuliggine, che viene emessa nell’atmosfera sotto forma di microparticelle, sporcando gli humeros (è necessario rimuoverli) e aumentando la sporcizia ambientale.
La produzione di rifiuti di legno nell’industria è limitata, cosicché un consumo prolungato può comportare l’inizio dell’uso del legno da frantumazione destinato al mercato del cartone e causare un aumento del prezzo del pellet.
Se i granuli passano attraverso più coclee di alimentazione, si dissolvono un po ‘, il che crea segatura che a volte ostacola l’alimentazione della caldaia.
La combustione del pellet richiede un maggior consumo di aria, il che significa che è necessaria una maggiore ventilazione nel locale caldaia a biomassa rispetto a un locale caldaia per gas, gasolio o altro combustibile, che non è un grosso inconveniente nei locali caldaie, ma molto importante nelle stufe individuali che lavorano nella stanza da riscaldare, poiché richiedono più prese d’aria fredda, che raffreddano anche i locali.
Esistono diversi tipi di pellet, a seconda della loro origine (ulivo, pioppo, potatura della città, ecc.) E dell’area geografica, il che significa che il potere calorifico varia e quindi si possono vendere contemporaneamente palline di minore potenza. prezzo rispetto a quelli di maggiore potenza. Ciò produce impotenza per il consumatore, che alla fine vuole acquistare calore, non masse di carburante. Sebbene per risolvere questo ci sono diverse classificazioni di pellet in base alla loro qualità (EN plus) che garantiscono il valore del potere calorifico del prodotto, tra le altre caratteristiche.

Riguardo ad altre forme tradizionali di biomassa come legno o trucioli di legno, ha anche degli svantaggi:

A volte si ha accesso alla legna da ardere ad un prezzo molto basso o gratuito.
I chip hanno una densità di energia più bassa. Non sono pressati né hanno una grana uniforme.Possono raccogliere quasi tutti i vantaggi del pellet (automazione, utilizzo di energia …) e i chip sono molto più facili da produrre dalla potatura dei rifiuti o da altri scarti di legno. È necessario un solo frantoio adatto e si evita il processo di pressatura.
Questa necessità di lavorazione aggiuntiva dei granuli li rende più costosi da produrre economicamente ed energeticamente. D’altra parte, la granulometria uniforme dei granuli facilita l’alimentazione automatica della caldaia.