Energia dai rifiuti
Combustibili Solidi Secondari
Nel quadro della strategia waste-to-energy ritroviamo i cosiddetti combustibili solidi secondari (CSS), ottenuti da rifiuti non pericolosi e utilizzati per il recupero di energia in impianti di incenerimento (anche chiamati termovalorizzatori). Il range di rifiuti impiegato è molto ampio e comprende residui esclusi dai processi di riciclo, rifiuti dell’industria e della distribuzione, fanghi della depurazione delle acque, rifiuti industriali pericolosi, scarti di biomasse, ecc. Questi devono essere trattati adeguatamente per poter soddisfare i criteri, le normative e le specifiche industriali atte a raggiungere un potere calorifico adeguato per l’utilizzo come CSS. Uno dei metodi meno costosi e più affermati per produrre i CSS è il pre-trattamento meccanico biologico (mechanical biological pre-treatment, MBT).
Energia Rinnovabile
Biogas
Buccia di mela, lisca di pesce, pasta avanzata e una manciata di scarto di mais. No, non è qualche strana ricetta segreta, ma sono solo alcuni degli elementi necessari per la produzione di un combustibile molto particolare, il biogas. Il biogas è un gas, ma, a differenza del metano estratto dal sottosuolo, viene prodotto dalla decomposizione della materia organica (l’umido dei nostri rifiuti), reflui civili e zootecnici, biomasse agricole, ecc. in condizioni di anaerobiosi, ovvero in assenza di ossigeno molecolare (O2) o legato ad altri elementi (ad esempio come nel caso dell’azoto nitrico NO3–). Il concetto è simile a quello della produzione del compost, dato che si tratta di decomposizione di materia organica, ma i prodotti e le modalità con cui ciò viene realizzato sono differenti.
Diversi i benefici:
- Il biogas è una fonte energetica rinnovabile prodotta a partire da rifiuti, quindi offre una possibile soluzione sia dal punto di vista energetico, che ambientale
- Si evita la produzione e rilascio di metano in atmosfera
- Il ciclo di produzione del biogas è definito carbon neutral, perché l’anidride carbonica contenuta in esso è la stessa anidride carbonica precedentemente fissata dalle piante, e non viene realizzata ex novo come avviene tramite la combustione di petrolio o carbone
Recuperare Energia
Termovalorizzazione
Cosa fare di tutti i rifiuti per cui non è possibile il recupero di materia? Secondo la piramide gerarchica dei rifiuti l’opzione preferibile è la termovalorizzazione, ovvero un processo di termodistruzione, con recupero di energia e/o calore e con produzione residuale finale di ceneri da conferire successivamente in discarica per la corretta chiusura del ciclo. In un termovalorizzatore, o inceneritore, i rifiuti vengono bruciati per sfruttare il contenuto calorifico degli stessi (si ricordi, per esempio, che la plastica viene prodotta a partire dal petrolio e pertanto possiede un potere calorifico alto), generare calore, riscaldare acqua per produrre vapore al fine di ottenere energia elettrica. Tale energia può essere utilizzata, quindi, per produrre calore, per produrre elettricità o per la produzione combinata di calore e elettricità (cogenerazione).
· combustione diretta, in cui i rifiuti vengono bruciati e l’energia termica del calore viene trasferita a un vettore termico (vapore d’acqua);
· conversione in un combustibile intermedio liquido o gassoso, mediante pirolisi o gassificazione. La combustione avviene all’interno di forni appositi ed è articolata in 4 fasi: riscaldamento ed essiccamento, pirolisi, combustione e/o ossidazione parziale, combustione e/o gassificazione del materiale carbonioso. Oltre al calore sprigionato dalla combustione, vengono prodotte ceneri ed emissioni gassose; entrambe richiedono opportuni trattamenti per ridurre il loro carico inquinante e poter essere rilasciate nell’ambiente senza rischi per la salute. Il calore sviluppato dalla combustione dei rifiuti viene recuperato e utilizzato per produrre vapore. A sua volta, il vapore generato aziona una turbina che, accoppiata a un alternatore e un motoriduttore, converte l’energia termica in energia elettrica; in alternativa il vapore sarà usato come vettore di calore. Quanta energia otteniamo bruciando i rifiuti? I rendimenti di un termovalorizzatore sono comunque inferiori a quello di una centrale elettrica tradizionale, dato il basso potere calorifico dei rifiuti: l’efficienza è quindi variabile e si aggira tra il 17% e il 25% (si arriva anche al 30% circa nei cicli più spinti), ma aumenta con il recupero del calore oltre il 50%, producendo indicativamente 0,67 MWh di elettricità e 2 MWh di calore per teleriscaldamento per tonnellata di rifiuti trattata. Ciò non ha impedito ad alcune città di utilizzare questa soluzione impiantistica per ottimizzare la loro richiesta di energia e lo smaltimento dei propri rifiuti, come avviene ad esempio nelle città di Oslo, Parigi, Vienna e Copenaghen.