Stufette a biomassa e biochar


biochar come ammendante o combustibile?

biochar come ammendante o combustibile?

Il fatto è che lo scopo primario della sua produzione nel campo delle rinnovabili dovrebbe essere la carbon segregation per cui di bruciarlo non ne parliamo

Non mi vedo qualcuno che come salvatore dell'umanità faccia appositamente più carbonella possibile da spargere al suolo per tutti i bei propositi elencati.
Come rifiuto secondario da sfruttamento primario di gas o bio-olio non capirei neppure il motivo di usarlo come ammendante in pieno campo se non venduto a carissimo valore aggiunto e confezionato per l'utente privato da giardino.
Posso sbagliare, ma i prodotti vanno sempre dove c'è più remunerazione, quindi a meno che ci sia chi è disposto a pagare il prezzo che questo spunterebbe come combustibile ne vedo difficoltoso l'impiego proposto.
Questo in PDF è come spttoprodotto da estrazione per piro torrefazione di bio-olio da legnose-cellulosiche, e come si vede dalle analisi è un ottimo combustibile...:bye1:
 

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Non mi vedo qualcuno che come salvatore dell'umanità faccia appositamente più carbonella possibile da spargere al suolo per tutti i bei propositi elencati.
Mai detto il contrario, ogni tonnellata di " carbonella" vale c.a. 3 ton di CO2, come vengono emessi certificati per la riduzione della produzione di anidride carbonica e poi vengono venduti , possono essere certificati e venduti quelli per la " terra preta".....
 
Ultima modifica:
... ogni tonnellata di " carbonella" vale c.a. 3 ton di CO2 ...

Ciao Sulzer1
mi spieghi per piacere in che senso 1 ton "carbonella" vale 3 ton di CO2, cioè, come fa in una ton di una cosa a starcene tre di un' altra?
Forse dici in senso economico?

grazie

amir
 
Ciao Sulzer1
mi spieghi per piacere in che senso 1 ton "carbonella" vale 3 ton di CO2, cioè, come fa in una ton di una cosa a starcene tre di un' altra?
Forse dici in senso economico?

grazie

amir
ehh , l' anidride carbonica è composta da Carbonio C e Ossigeno O , in una tonnellata di anidride carbonica sono contenuti circa 300 kg. di Carbonio ( vado a spanne ) e 700 kg di Ossigeno. In una tonnellata di biochar , distillato in pirolizzatore , si arrivano a contare più di 900 Kg di carbonio , se questa ton.di biochar , invece di bruciarla , trasformandola in 3 ton di anidride carbonica la " sotterro " , ho segregato dalla atmosfera 3 ton di anidride carbonica prelevata grazie alla funzione clorofilliana dai vegetali da cui deriva la " carbonella".
Questo è il conto " stechiometrico" ( spero che chi ha cercato di insegnarmi chimica tanti anni fa non si rivolti nella tomba).
Esistono poi altri paramentri da prendere in considerazione che permettono di valutare un rapporto molto più elevato tra biochar e CO2 , riguardano la mancata emissione di CH4 durante la fermentazione della biomassa ( ogni ton di metano vale 21 volte la CO2 come effetto serra ) , la mancata deforestazione ( ogni ettaro di foresta salvato dalla incenerizione vale parecchie ton . di CO2 l'anno ) .
Pronatura , che è una onlus che da parecchio si occupa della cosa , valuta il rapporto 1 : 12 , cioè , per ogni ton di carbonella prodotta da scarti , senza abbattere foreste e utilizzata sia per la terra preta che come cooking-fuel che per altri scopi , vale dodici ton di anidride carbonica. La FAO si sta battendo per far valere questo metodo solamente nei paesi del 3° mondo perchè sfruttato adeguatamente potrebbe innescare una nuova economia a vantaggio dei paesi più deboli che venderebbero certificati ai più ricchi
 
X En.ergo
Adesso bruciamo in modo diretto 10 kg di legna ( circa 50 kWh di energia termica) in un sistema simile: otterremo poco più di 10 kWh di energia elettrica.
In questo caso il biochar rimanente è il risultato di una maggiore efficienza energetica.
Se bruciamo sempre 10 kg di legna però con pirolisi in realtà utilizziamo solo 35 kWh termici dei 50 iniziali (la rimanente energia resterebbe nella carbonella), però utilizzando lo stesso sistema di generazione otterremo quasi 11 kWh di energia elettrica!

Mi sembra di intuire che se venisse costruita una caldaia funzionante con lo stesso principio della Lucia , con gli opportuni accorgimenti , produrremmo la stessa quantità di energia elettrica con lo stesso quantitativo di legna con uguale contenuto di H2O e il biochar di risulta sarebbe un regalo ?
Questo varrebbe solo per un ciclo di Carnot che grazie alle caratteristiche dell'acqua ha una escursione molto ampia lungo l'ascissa delle temperature . In un ORC , che lungo l'ascissa è limitato dalle caratteristiche del fluido organico e del fluido diatermico vettore della energia , cambierebbe qualcosa ?
 
... In una tonnellata di biochar , distillato in pirolizzatore , si arrivano a contare più di 900 Kg di carbonio , se questa ton.di biochar , invece di bruciarla , trasformandola in 3 ton di anidride carbonica la " sotterro " , ho segregato dalla atmosfera 3 ton di anidride carbonica ...

Ora ho capito, grazie per la spiegazione.

amir
 
Quali sono i limiti dimensionali del sistema? Ergo, rimanendo nella geniale semplicità del progetto , sarebbe possibile costruire una caldaia a tubi d'acqua o a tubi di fumo che ne sfrutti il principio ?

Dovresti chiedere a chi al Poli di Milano la sta studiando, io personalmente non conosco nessuno da quelle parti.

Il meccanismo alla base di questa stufa, come detto, è la pirolisi: un processo di combustione per gassificazione che si produce in assenza di ossigeno, lo stesso che si usa da sempre per produrre il carbone vegetale. Lucia Stove però rende la pirolisi molto più facile: “la novità - ci spiega Mulchahy - è che per la prima volta questo processo è ottenuto non in una camera di combustione chiusa, ma in una stufa aperta, dalla costruzione semplicissima e che ha un costo dai 30 ai 50 euro in contrapposizione con i 1.000-3.000 € dei pirolizzatori in commercio”. Lucia Stove, semplificando, sfrutta la dinamica dei fluidi, cioè un particolare sistema di circolazione dell’aria (coadiuvato da un piccolo ventilatore) per ottenere una combustione senza ossigeno che lascia come residuo carbone vegetale, il biochar, nel quale la CO2 resta immagazzinata, anziché venire dispersa in atmosfera e che può essere usato come concime.

Una volta accesa, la stufa fa sviluppare alla biomassa un gas sintetico, costituito da idrogeno, metano e monossido di carbonio, che bruciando forma una specie di cappa che consuma l’ossigeno impedendogli di entrare. Ed ecco che una semplice stufa componibile in 5 pezzi (smontate ve ne possono stare 15 in una scatola da scarpe) riesce a raggiungere un’efficienza di combustione del 93% con emissioni minime: circa il 6% di quelle di una caldaia a metano. “Un risultato molto buono se confrontato con il 7-12% di efficienza di combustione di un fuoco aperto – ci fa notare Mulchahy – ma anche con l’80% di una stufa a pellet, perché mentre in questi due casi il bilancio di CO2 è neutro, si rilascia cioè in atmosfera l’anidride carbonica immagazzinata dalle piante, con Lucia Stove il bilancio delle emissioni è negativo perché la CO2 resta nel biochar.”

Il progetto è iniziato 7 anni fa ad Haiti con l’obiettivo di migliorare le condizioni di vita delle popolazioni rurali dei paesi in via di sviluppo, riducendo nel contempo la deforestazione, causata dall’uso di legna sia per cucinare che per produrre carbone. Al momento ci sono progetti pilota in 27 paesi diversi dall’Uganda alle Filippine. “In Madagascar dove il carbone vegetale è una delle fonti di reddito principali, ad esempio – spiega l’inventore – normalmente si bruciano 5 tonnellate di carbone per produrne una di carbone che serve per cucinare. Con Lucia Stove invece da due tonnellate di biomassa se ne produce una di carbone e nel contempo si cucina. Con il vantaggio, in termini di lotta alla deforestazione, che la nostra stufa va alimentata con sterpaglie, residui agricoli, rami secchi, anziché con legna grossa”.

Ma le potenzialità di questo metodo di combustione vanno al di là delle realtà rurali dei paesi più poveri. Oltre a stufe di dimensioni più grandi e a caldaie, si sta lavorando all'applicazione della tecnologia di Lucia Stove a centrali a biomasse da 1,5 a 50 MW e, in collaborazione con il Politecnico di Milano, a piccoli impianti di cogenerazione, che usano cioè il calore del processo per generare energia elettrica. I costi esatti di questi impianti è ancora presto per saperli, ma il padre di Lucia Stove ci assicura che si tratterebbe di un modo di produrre energia economicamente competitivo con il fotovoltaico. Una soluzione particolarmente conveniente per industrie agroalimentari o aziende agricole, con le quali Mulchahy sta già collaborando, che si vedrebbero ripagate dell’investimento per un impianto da un chilowatt in circa 3 mesi”.

I cogeneratori basati sulla tecnologia di Lucia Stove, infatti, possono essere alimentati con qualsiasi tipo di biomassa purché abbia umidità inferiore al 30%, compresi quindi gli scarti agricoli di ogni genere che le aziende altrimenti dovrebbero pagare per smaltire. “Un’azienda in questo modo, oltre a risparmiare 30 euro a tonnellata che è il costo di smaltimento dei residui, ha riscaldamento ed elettricità gratis e produce biochar che ha un valore di mercato di 500-600 euro a tonnellata”.

Quest'ultima affermazione sui prezzi mi pare un pò esagerata....:oops:

ehh , l' anidride carbonica è composta da Carbonio C e Ossigeno O , in una tonnellata di anidride carbonica sono contenuti circa 300 kg. di Carbonio ( vado a spanne ) e 700 kg di Ossigeno. In una tonnellata di biochar , distillato in pirolizzatore , si arrivano a contare più di 900 Kg di carbonio , se questa ton.di biochar , invece di bruciarla , trasformandola in 3 ton di anidride carbonica la " sotterro " , ho segregato dalla atmosfera 3 ton di anidride carbonica prelevata grazie alla funzione clorofilliana dai vegetali da cui deriva la " carbonella".

Ineccepibile la tua spiegazione, e Chimica 1 ringrazia....:rolleyes:

Nella strana moltiplipicazione dei pani e dei pesci entrano in gioco pesi atomici e molecolari di C, O2 e CO2 risultante, ed essendo che un BIOCHAR è per l'80/90% C puro, se lo si facesse legare con O2 e disperdere in atmosfera quale CO2 i pesi a spanne si moltiplicano giustamente almeno per 3.
Nella stechiometria della reazione 1 atomo di carbonio reagisce con 1 molecola di ossigeno e forma 1 molecola di biossido di carbonio: 12,0 g di C, + 32,0 g di O2 = 44,0 g di CO2

Comunque Mulcahy dovresti trovarlo ogni tanto dalle parti di Tortona, quindi non lontano da te......forse meriterebbe pagargli un caffè al bar facendo due chiacchere! :bye1:
 
Mille grazie Bio , beh, competitivo con il fotovoltaico non è molto incoraggiante , penso lo dicesse senza conoscere le tariffe . Se si riesce a costruire una macchina capace di gestire qualche tonnellata di biomassa in continuo sia al carico che in estrazione ( non dovrebbe essere impossibile ) , ho l'impressione che sia molto competitivo con tutti i sistemi a biomassa solida . A parte i vantaggi sull'abbattimento delle emissioni ( abbattere i fumi delle caldaie a cippato è comunque complicato a causa delle ceneri che in questo caso sarebbero molto ridotte ) eviteresti il problema / costo dello allontanamento delle ceneri e il biochar di risulta sarebbe quasi gratis.
Dì Livio , te la senti di andare da uno dei contadini delle tue parti che quest'anno prima della meliga deve mescolare della carbonella al terreno?
 
Dì Livio , te la senti di andare da uno dei contadini delle tue parti che quest'anno prima della meliga deve mescolare della carbonella al terreno?

Ben volentieri.....

Comunque c'è fermento per l'accrocchio, guarda questa di qualche giorni fa:

Gastone Pomarelli scrive:
30 novembre 2009 alle 20:56
Desidero mettermi in contatto con Nathaniel incontrato al CERN di Bologna per proporgli un incontro urgente con titolare Ditta Agricola di PR
che desidera acquistare la sua tecnologia per realizzare un impianto industriale di pirolisi con feci agricole per produrre energia termica energia elettrica, pellets , biochair da vendere.
Prego se possibile fornire elementi per fissare un incontro prima di Natale. gazie
g.pomarelli@XXXXXX
Cellulare 3357743XXX
 
Scherzo , sai che ogni tanto cito i miei cugini che passano in macchina sulla statale e vedono se c'è un ciuffo di erbacce nella risaia ai 120 ....
Sono convinto che ci saranno notevoli sviluppi al riguardo nei prossimi mesi, era ora
 
Sono convinto che ci saranno notevoli sviluppi al riguardo nei prossimi mesi, era ora

Non ho capito nulla dei cugini.....
Comunque un sistema simile abbinato al Vortex disintegratore per il seccaggio della pollina darebbe degli ottimi risultati ....

Sto cercando di dissotterrare dai documenti nel computer il mulino "made in Brasil" che usa lo stesso sistema e che stavo vedendo l'anno scorso come possibile soluzione per macinare almeno come cippato, estrarre acqua residua e seccare il Capim Elefante dopo essere stato sfibrato ed aver perso una bella parte d'acqua facendolo passare fra rulli pressori....ma al momento ho solo trovato una foto, nel depliant invece c'erano dei dati "quasi" tecnici. :cry:
 

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  • mohino.jpg
    mohino.jpg
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E' vero , sembra molto simile solo che ho l'impressione che l'impianto nella foto faccia assolvere il ruolo di un mulino ad aria al tamburo e di un ciclone al ciclone . Probabilmente localizzerà le usure in maniera più selettiva e permetterà una classazione più seletiva delle polveri. Secondo me a naso va meglio questo .
La storia della risaia era per esemplificare che a gente che tratta i propri campi come giardini è difficile far accettare modifiche del suolo di cui non condividono appieno i principi.
Ma tu dici che se si fanno aspirare dal basso dei salami e cotechini dal ciclone .... non esce un maiale dallo scarico in alto ?
 
Salve a tutti, leggendo incurisito la discussione, mi viene in mente un principio, cioè, la combustione è un processo chimico che avviene in presenza di un combustibile, un comburente ed una temperatura di combustione.
Nella pirolizzazione non essondovi ossieno, con quale comburente si sviluppa la combustione?
Un'altra stranezza che ho riscontrato, e che nella Luciastove, e nelle sue simili, vi è un piccolo ventilatore ( lo si nota in un video) che viene azzionato subito dopo l'accenzione del combustibile.
Dopo pochi secondi inizia il processo di pirolisi.
Biomassoso, fa notare questo particolare in questa discussione, ma a questo punto i conti non tornano.
Sè la pirolisi avviene in assenza di ossigeno, come fa il combustibile a bruciare?
Il ventilatore che si vede nella Luciastove, a cosa serve in effetti?
Si nota anche, che la struttura della stufetta, il fondo è bucato prorpio per fare entrare aria.
Fermorestando che comunque è una buona invenzione, e che il processo sia innovativo, qualcuno può delucidare meglio la teoria di detta combustione senza comburente?
grazie a tutti
 
qualcuno può delucidare meglio la teoria di detta combustione senza comburente?
La pirolisi non si fa in assenza di ossigeno, ma in carenza di ossigeno... una parte serve per la normale combustione (e cioè scalda), poi l'ossigeno finisce ed il calore gassifica la legna (senza bruciarla perchè non c'è più ossigeno).
Naturalmente, è una descrizione in parole mooooolto povere di un processo che sulzer e biomassoso hanno descritto già molto bene.
 
pirolizzatore-gassificatore

pirolizzatore-gassificatore

Esattamente, l'accrocchio racchiude la pirolisi con ridottissime % di ossigeno e la successiva gassificazione.....qui è ben spiegato a grandi linee:
 

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Salve Livingreen e Biomassoso, da una fonte di facile approccio cioè Wikipedia, giusto per farsi un'idea, la pirolisi è un processo di decomposizione termochimica, ottenuta mediante l'applicazione di calore e in completa assenza di un agente ossidante, generalmente ossigeno. Da questo processo si produce tar olio di pirolisi e syngas.
La gassificazione invece, sempre da Wikipedia, è un processo di degradazione termica ad elevate temperature, in presenza di una percentuale sottostechiometrica di un agente ossidante, generalmente ossigeno. La miscela gassosa della combustione parziale costituisce il syngas.
Fermorestando che i due processi sono molto simili, la stufetta in questione quale principio sfrutta, visto la presenza del piccolo ventiltore.
Da quello che ho capito, la pirolisi dovrebbe avvenire in un sistema isolato, con il calore che lambisce esternamente la biomassa, senza entrare in contatto con essa. In questo caso avremmo una combustione parziale del gas prodotto, che serve a riscaldare, mentre la restante produzione servirebbe ad altri scopi, tipo motori endotermici.
Ho l'impressione che il processo utilizzato dalla stufa non sia pirolisi ma gassificazione, e magari mi sbaglio chiedendo scusa a priori.
saluti Giovanni
 
Caro Giovanni,
Lucia stove è proprio un pirolizzatore . Le differenze tra questo innovativo sistema e il pirolizzatore descritto su Wikipedia sono :

1) Il pirolizzatore confina la biomassa in un sistema chiuso e pressurizzato ( immaginati un alambicco per fare la grappa ) Lucia evita la pressurizzazione creando all’imboccatura del dispositivo una barriera di gas combusti che isolano la biomassa dall’atmosfera e di conseguenza dall’ossigeno in essa contenuto. Ti dice giustamente Livin che inizialmente la reazione è ossidativa perché nella Lucia è contenuta aria atmosferica ma a temperatura di regime la barriera gassosa ne impedisce la prosecuzione . Immagino che all’interno della Lucia la pressione a regime sia leggermente superiore a quella atmosferica grazie alla espansione dei gas di pirolisi. Il principio che sfrutta è antico nella sua novità , viene applicato nei forni ad atmosfera controllata ed era utilizzato negli arsenali antichi per la produzione di un componente fondamentale della polvere pirica , soprattutto da gusci di nocciole .
2) La distinzione fatta dalla descrizione dei prodotti di pirolisi da wiki , vale anche per la Lucia , solamente che all’uscita dagli ugelli , questi prodotti sono talmente roventi da essere tutti allo stato gassoso , compresa acqua e alto bollenti ( i tar ) e mescolandosi con l’ossigeno dell’atmosfera bruciano completamente trasformandosi in CO2 e H2O ( teoricamente , in pratica un po’ di emissioni diverse ci saranno sicuramente )

Ultimamente , molti, definiscono syngas tutti i gas derivati da processi ad alta temperatura , nella realtà è una generalizzazione che non corrisponde alla realtà , cerco di chiarirtelo in breve di modo che non ti sembrino la stessa cosa .
La pirolisi comporta processi di : distillazione , cracking , reforming ecc. Razionalizzati sono i processi della industria petrolifera , avvengono a temperature molto elevate e l’unico ossigeno che compare nelle reazioni deriva dalla dissociazione termica dell’acqua , sia di processo che aggiunta . Il syngas che ne deriva è ad alto potere calorifico e se si esagera diventa difficile da gestire per i motori termici tradizionali per il troppo idrogeno ( di contro è sempre troppo “ sporco “ per alimentare una cella a combustibile ).
Il gas di gasogeno che si forma per ossidazione del carbonio contenuto nella biomassa è un gas povero a basso potere calorifico , nei pirogassificatori si cerca sempre di ossidare tutte le frazioni distillate traformandole in un prodotto sempre uguale CO , velenosissimo monossido di carbonio e H . Il gas di gasogeno è composto principalmente da CO e il suo potere calorifico è diminuito dal fatto che l’ossidante è aria atmosferica che contiene ossigeno solo in parte mentre gli altri gas che la compongono non partecipano proficuamente alla reazione . Il gasogeno, in installazioni fisse , è di uso antico , veniva alimentato a carbone prima e a combustibili liquidi poi ( perché credi che in italiano si chiami gas – olio ?) e riempiva i serbatoi a cannocchiale che punteggiavano la periferia di tutte le città . Alimentava la rete del gas cittadina e proprio per lo scarso potere calorifico veniva adoperato solo per illuminazione e cucina oltre che per i suicidi , essendo velenoso . La gente ricordando il detto “ alla canna del gas “ apre ancora le valvole e chiude le finestre quando vuole farla finita senza sapere che il metano in se non è velenoso e poi fan saltare in aria tutto il palazzo….
Ritorniamo alla Lucia, io sta ventola non l’ho vista ….. sarà mica il particolare su cui si appoggiano le pentole ?
 
Ultima modifica:
Grazie della tempestività Biomassoso.
Dal video "the components of the lucia stove" su you tube, di questa ventola non si fa nessuna menzione, pero nella parte bassa si notano 4 grossi fori " second air inlets".
da un'altro video sempre su you tube, "Nat Mulcohy e la lucia stove" al momento dell'accensione della fiamma, si nota che con la mano destra si china, e contemporaneamente parte il ventilatore. Dopo 5 secondi ( lo specifica) parte la pirolizzazione.
Un'altro particolare da notare è la presenza di uno spinotto con quello che penso sia una batteria, nelle foto postate all'inizio del post. In tutte le foto si nota questo spinotto.
Dallo schema di en.ergo, si evidenzia il percorso dei gas, e finchè il sistema rimane in condizioni naturali, tutto e chiaro.
Dal momento che questo sistema viene sovralimentato dal ventilatore, la pressione che esso esercita all'interno del sistema, non altera il principio stesso.
grazie per la comprensione
Giovanni
 

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