Parlando di inquinamento dell'aria, tempo fa la mia attenzione è caduta su un interessante pieghevole segnalatomi da Gianfranco, presidente di Energoclub. Si tratta di un documento in lingua inglese redatto da Clean Air Revival, Inc., un'associazione americana indipendente che si occupa appunto di inquinamento dell'aria.

Il documento

Ho deciso pertanto di tradurre nella nostra lingua questo pieghevole per dare massima diffusione alla notizie lì contenute.

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Leggendolo attentamente si capisce che si parla di un tipo specifico di emissioni nocive: quelle da fumi provenienti da combustione di legna e più genericamente da biomassa! Ci sono riferimenti scientifici, misure, studi, ecc. che di fatto fanno sostenere a questa associazione la contrarietà all'uso della biomassa in aree urbane. 

Sembra non ci sia niente di simile in Italia fatto da nostri istituti di ricerca ministeriali. Comunque queste informazioni appaiono confermate anche da altri autorevoli studi europei che dimostrerebbero il nesso tra diversi tipi di tumore e cancro ed il particolato ultrasottile (<PM 2,5). 

Il pericolo:

Pare che la diffusa e consolidata abitudine di riscaldarsi, e magari anche di cucinare, con il fuoco a legna, sia assolutamente deprecabile per via delle polveri nocive emesse. Bruciare legna ha dalla sua parte, il basso costo d'acquisto, la larga disponibilità in certe zone, e la semplicità di impiego in stufe, caminetti, caldaie molto diffuse nelle abitazioni.

Per chi abita nelle pianure, come la Padana, il problema diviene ancora più grande per via dell'insufficiente circolazione dell'aria e quindi per il mancato suo ricambio. Va da sé che le emissioni nocive di una zona industriale distante anche 100 km finiscano per inquinare anche il piccolo centro di campagna e si vanno a sommare a quelle della stufa a legna.

Sebbene nel nostro Paese non siano obbligatori i controlli per le stufe a legna e relativi fumi, sono convinto dei rischi descritti in questo pieghevole.

Pertanto, con questi dati alla mano, si può ritenere che l'uso della legna per riscaldamento e cucina andrebbe consentito solo alle località remote e solo in condizioni di emergenza. Al momento nella mia zona, città come Portogruaro e Concordia Sagittaria che assieme contano 40mila abitanti, non ci sono divieti specifici. Ma mi dicono che ce ne sono a Milano.

Adesso serve informare quante più persone possibili affinché si acquisisca consapevolezza dei rischi che stanno correndo e che stanno facendo correre ai loro figli pensando - in buonafede - di far bene alla natura. 

E' un luogo comune pensare che l'uso di biomassa per combustione sia ecologica, per via dell'anidride carbonica assorbita in vita dalla biomassa stessa, mentre i combustibili fossili inquinano fin dall'inizio. Peccato però che le emissioni durante la combustione siano alquanto nocive. 

Va bene, ma qual è l'alternativa? 

 L'ideale sarebbe attuare il risparmio energetico, isolando l'involucro della casa; magari andando a vivere in abitazioni che consumano pochissima energia (case passive) e quando si è fatto il massimo pensare di utilizzare il gas (o meglio il biogas) come combustibile per compensare le necessità di riscaldamento.

Tuttavia, poiché la vita è fatta di compromessi, si dovrà utilizzare ancora quel che si ha finché la tecnologia non divenga alla portata di tutti. Ciò vale anche per le novità della tecnica.

Qualità dei processi di combustione

In generale non è giusto criminalizzare la biomassa legnosa (legno, pellet, ecc...). Infatti l'evoluzione tecnologica ha migliorato molto la qualità dei processi di combustione del legno e quindi anche dei relativi fattori di emissione. 

Tuttavia ciò é vero solo a certe condizioni. Ovvero: che si tratti di moderni apparecchi termici, ottimizzati con dispositivi di controllo automatici, certificati da enti terzi. Inoltre che il combustibile legnoso sia idoneo. Tanto che sarebbe necessario certificare anche quest'ultimo. 

A tal proposito é da notare come sia maggiore la tossicità del particolato in caso di combustione incompleta di biomassa. Ciò é vero per esempio a causa d'impiego di legna da ardere non stagionata e nei fuochi all'aperto.  

Gli incentivi statali dovrebbero essere indirizzati tenendo ben presente questi elementi. Solo in questo modo si potrebbero ottenere concreti benefici sulla qualità dell'aria.

A parte nei grandi moderni impianti, dove é più facile tenere sotto controllo le emissioni nocive, nelle piccole installazioni poche sono le novità. 

Evidentemente la soluzione non sono le comuni stufe a pellet, ma ci vuole ben altro. Oggi si parla di stufe a pellet a condensazione, ma sono ancora poco diffuse. Esse garantiscono un rendimento maggiore ( + 15%) ed emissioni quasi nulle.

Sembra anche che siano stati lanciati sul mercato dei piccoli filtri elettrostatici applicabili anche ai piccoli apparecchi domestici quali stufe e camini ad ad inserti. Non so nulla sulla loro reperibilità e costo.

LuciaStove e Biochar

Recentemente ho seguito da vicino un ingegnoso signore che ha sviluppato un nuovo tipo di bruciatore che potrebbe anche rivoluzionare il panorama del settore riscaldamento e cucina.

Si tratta di un ingegnere italo-americano Nathaniel Mulcahy della WorldStove che ha messo a punto una efficiente stufa a pirolisi. In pratica utilizza lo stesso procedimento utilizzato per la produzione del carbone: non brucia gli svariati tipi di biomassa (compreso il pellet), ma li carbonizza. 

Le novità sono più di una: emette minime particelle nocive (solo 6% rispetto alle comuni caldaia a gas), genera prezioso carbone vegetale (biochar) inglobandogli anidride carbonica (CO2) ed in ultimo, ma non d'importanza minore, il calore emesso è frutto di un'alta efficienza (90%) di trasformazione.

Sebbene il procedimento della pirolisi sia molto antico, la tecnica utilizzata è stata brevettata col nome LuciaStove ed al momento sono in corso di realizzazione prodotti commerciali in diversi ambiti. 

Worldstove promette di immettere sul mercato mondiale già entro il 2009 le prime caldaie domestiche e condominiali a biomassa. Ci sono accordi per la sostituzione dei bruciatori di alcune note marche di caldaie esistenti. La speranza è quella che si crei presto la filiera di settore per la produzione di accessori e ricambi.

Non sarebbe meraviglioso poter semplicemente applicare una modifica al proprio caminetto o stufa a pellet e continuare ad utilizzarlo come e meglio di prima? Ovviamente il vantaggio per tutti sarà quello di consumare meno combustibile non inquinando l'ambiente circostante con polveri nocive e CO2; e non di meno poter concimare il proprio orto o in alternativa cedere al miglior prezzo il biochar restante! 

Per saperne di più e per agevolare la comprensione dell'argomento, ho tradotto in italiano la pagina “chi siamo” dal sito www.worldstove.com che allego in fondo a questo documento. 

Caldaie a legna a fiamma inversa o rovesciata

Da diversi anni esistono altri dispositivi non inquinanti che funzionano con carburante legnoso. Si tratta delle caldaie a fiamma inversa o rovesciata con una alta efficienza, vicina al 95%.

Ne esistono due tipi: aspirate e soffiate. Le caldaie aspirate sono dotate di un ventilatore aspiratore posto posteriormente alla base dell'uscita fumi, mentre le caldaie soffiate dispongono di un ventilatore soffiatore posto anteriormente.

La loro caratteristica è che il ventilatore di cui sono dotate spinge la fiamma obbligatoriamente verso il basso in una camera di combustione dove avviene un processo di gassificazione in cui la legna brucia completamente formando poca cenere. In questo modo viene ottimizzata la resa e il tiraggio. La combustione può essere modulata e regolata entro certi limiti a seconda delle necessità.

L'aspetto negativo è il loro costo elevato per l'acquisto, infatti occorrono dai 3000 a 6000 mila euro per acquistare un modello base da 35-40 Kw.

Più economiche invece le caldaie a tiraggio normale che possono funzionare anche in assenza di corrente elettrica non disponendo di ventilatori al loro interno (a parte il motore della pompa dell'impianto di riscaldamento). 

Interessante la modalità di installazione suggerita da una nota ditta trentina che rivende il noto marchio tedesco Kunzel. La loro caldaia a legna con fiamma inversa va abbinata ad un accumulo (puffer) di acqua pari a 60 litri per KW installato. Quindi per una caldaia da 25 KW servono 1500 litri di accumulo. 

In questo modo la resa è massima: si sfrutta tutto il calore prodotto ed inviato nell'accumulo, anche a caldaia appena spenta, per utilizzarlo poi nell'impianto di riscaldamento domestico.

Peccato che tali caldaie non producano il prezioso carbone vegetale (biochar) riutilizzabile nell'orto, ma solo cenere.

Worldstove - Perché le stufe a pirolisi

Tradotto da http://worldstove.com/about-2/why-pyrolytic-stoves/ 



Rendendo le stufe Worldstove pirolitiche, tutti nostri i prodotti diventano CO2 negativi. Ciò significa che quando si utilizzano queste stufe, si è sequestrato più anidride carbonica (CO2) di quanto se ne produce durante il funzionamento (solo in modalità pirolitica).

Quando le stufe operano in modalità pirolitica*, il prodotto finale del processo di combustione è Biochar. Esso è un tipo di carbone e può essere utilizzato come:

(1) un emendante del suolo per aiutare a mantenerne la vitalità. Questo aiuta le piante a ristabilirsi anche in stato di depauperamento del suolo e permette a suoli poveri di essere restaurati. Come una barriera corallina, la sua struttura fisica porosa prevede spazi per far crescere i microbi. Questi microbi sminuzzano la materia organica nel suolo e assistono nel fissaggio dell'azoto.
(2) un modo per sequestrare l'anidride carbonica. Una componente fondamentale per mitigare il cambiamento climatico è appunto il sequestro di CO2. Il Biochar, quando correttamente creato, è inerte e trattiene CO2 nel suolo, evitando che venga rilasciato in atmosfera.

Alcuni dei nostri più importanti programmi utilizzano il Biochar per invertire il processo di desertificazione. In aggiunta, molti dei nostri utenti finali vivono in estrema povertà e non possono permettersi i costi della legna per cucinare un singolo pasto. Tutte le nostre stufe sono progettate per funzionare utilizzando scarti di prodotti agricoli che non possono essere normalmente utilizzati in una stufa. Non solo questo significa che il costo del carburante diventa minore, ma significa anche che il prodotto finale, Biochar, diviene di valore commerciale.

Le nostre stufe possono quindi fornire un nuovo modo di generare reddito per l'utente finale, oltre ad essere rispettoso dell'ambiente a livello globale.

Il Biochar, attraverso la vendita a gruppi ambientali, permette l'accesso ai programmi di commercio per il credito di anidride carbonica (certificati verdi) e il rimboschimento. In alcuni luoghi, come il Madagascar, creare il carbone vegetale è l'unica fonte di introito. Il Biochar può essere realizzato in bricchetti e venduto.

I nostri prodotti sono efficienti stufe per cucinare e per riscaldare, caldaie domestiche, e unità di cogenerazione. Essi sono anche produttori di carbone vegetale. I normali metodi di produzione di carbone in paesi come il Madagascar, richiedono dalle 5 alle 7 tonnellate di buon legname per ottenere 1 tonnellata di carbone. La tecnologia LuciaStove consente all'utente finale di utilizzare tra le 2 -3 di tonnellate di scarti da biomassa per produrre 1 tonnellata di biochar, e riduce dal 50 al 90% le emissioni .**

I nostri prodotti sono stati creati per essere adattabili a una grande varietà di combustibili. Ecco alcuni combustibili che sono attualmente in uso nei nostri progetti Biochar e cogenerazione.

Abbiamo utilizzato con successo le nostre stufe con il seguente elenco di combustibili per creare Biochar inerte. Si prega di notare che è necessario un uso corretto della stufa per produrre Biochar con qualsiasi materiale. Sarà aggiunta alla lista la sperimentazione di nuovi combustibili.

1. Gusci di arachidi
2. Pula di riso (lolla)
3. Steli di mais
4. Pannocchie di mais (senza semi)
5. Paglia
6. Gusci di karité 
7. Pule di mandorle 
8. Gusci di mandorla
9. Vari gusci tra cui: cocco, noci, pistacchi, noci pecan
10. Piccoli rami
11. Steli pianta di pisello 
12. Piante agricole di massa non commestibili
13. Grano guasto, prodotti che non sono più adatti al consumo umano o animale
14. Pula di grano 
15. Sottoprodotti di birrerie
16. I rifiuti di origine animale
17. Bambù
18. Erbe pellettizzate
19. Kenaf
20. Segatura
21. Trucioli di legno
22. Rottami di legname da cantiere 
23. Olio vegetale usato


* Le stufe Worldstove possono operare in due modalità: gassificazione e pirolitica. La prima produce molto calore, ma restituisce cenere e di fatto la rende molto simile ad un bruciatore a biomassa convenzionale inquinante. La seconda modalità (pirolitica) consiste in un efficiente bruciatore non inquinante che opera in assenza di ossigeno restituendo carbone come prodotto di scarto; quindi è un giusto compromesso tra potenza del focolare e produzione di residui che questa volta sono utili e preziosi (Biochar). 

** Spesso i calcoli della CO2 non comprendono le emissioni rilasciate durante la pirolisi e la produzione di Biochar. Worldstove comprende l'intero processo nei nostri calcoli delle emissioni di CO2 ". 


Altri riferimenti

Consiglio di visitare anche i seguenti riferimenti:

Centrali a Biomasse

Ultimo aggiornamento 04 aprile 2010