Permette di bruciare la biomassa con efficienze altissime e anziché produrre CO2 la sequestra in modo permanente. Inoltre batte tutti i concorrenti in quanto a semplicità di funzionamento e rapporto costi-benefici. È la Lucia Stove, un’innovazione nel campo della pirolisi - combustione in assenza di ossigeno - che negli ultimi mesi si è guadagnata l’attenzione di molti: la settimana scorsa sul nostro portale riportavamo il video in cui se ne spiega il funzionamento, tratto da un servizio che l’inserto tecnologico del Sole24Ore vi ha dedicato. Abbiamo cercato anche noi l’inventore, Nathaniel Mulchahy, americano residente in Piemonte, per sapere di più su questa stufa minimalista, nata per i bisogni delle popolazioni rurali dei paesi più poveri, ma che promette di avere interessanti ricadute anche per il settore delle agroenergie nostrane.
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 del 6% di quelle di una caldaia a metano. “Un risultato molto buono se confrontato con il 7-12% 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”.
GM
http://qualenergia.it/
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 del 6% di quelle di una caldaia a metano. “Un risultato molto buono se confrontato con il 7-12% 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”.
GM
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