La bioeconomia rappresenta uno dei cardini dello sviluppo sostenibile, integrando risorse e processi biologici stimolando così l’innovazione in diversi settori. Dall’agricoltura ai biomateriali, le soluzioni bio-based possono rivoluzionare il tessuto imprenditoriale nazionale riducendo la dipendenza dai combustibili fossili e minimizzando le emissioni. Sfruttare il potenziale della bioeconomia rappresenta un’opportunità per creare ecosistemi industriali rinnovabili, circolari e resilienti.
L’integrazione di biotecnologie, bioinformatica e scienze dei materiali sta permettendo lo sviluppo di soluzioni all’avanguardia che migliorano la produttività riducendo al contempo l’impatto ecologico. Una di queste innovazioni, presentata nel contest organizzato nell’ambito del progetto Biorural lo scorso novembre, dove ha ottenuto il terzo posto qualificandosi per le finali di Bruxelles, è la combinazione di un gassificatore small-scale con un innovativo generatore ORC.
Dov’è l’innovazione
La gassificazione del legno è un processo ampiamente diffuso ed esistono in Italia centinaia di impianti di gassificazione che producono energia elettrica e calore attraverso la combustione del syngas in un motore a combustione interna.
Esistono tecnologie molto mature sul mercato che possono garantire un’elevata affidabilità, a patto di garantire un biocombustibile con un elevato livello di standardizzazione in termini di pezzatura, contenuto idrico e ceneri.
Al centro di questa innovazione vi è un approccio diverso alla produzione di energia elettrica attraverso un motore ORC (organic rankine cycle). Il vantaggio è che, mantenendo le elevate prestazioni di un gassificatore in termini di emissioni di particolato, si riducono le criticità di gestione e manutenzione derivanti dall’uso di un motore a combustione interna.
Questo approccio non solo fornisce un’alternativa sostenibile alle fonti energetiche fossili, ma valorizza anche i sottoprodotti, offrendo una soluzione praticabile per le industrie che mirano a ridurre la loro impronta di carbonio.
Soluzione innovativa: una rivoluzione nei sistemi CHP
La soluzione innovativa si basa su un impianto CHP modulare e scalabile composto da unità termiche da 33 kW, ciascuna dotata di un proprio sistema di alimentazione del cippato. Queste unità possono essere interconnesse per ottenere la potenza necessaria, rendendole ideali per diverse applicazioni, tra cui:
- Scuole, hotel e piscine.
- Edifici per uffici e centri commerciali.
- Località remote o off-grid, come i territori rurali e montani.
Questo modello decentralizzato di produzione energetica riduce significativamente i costi dell’energia, garantendo al contempo una fonte di riscaldamento e alimentazione sostenibile a basse emissioni. Inoltre, la gassificazione con produzione di biochar è un processo carbon negative.
La strada verso la commercializzazione
Il sistema, così come l’abbiamo descritto è ancora nella fase di validazione e test, si basa su un micro-impianto CHP alimentato a pellet già presente sul mercato, con una capacità termica di 6 kW e una potenza elettrica di 1 kW. Per ottenere maggiore scalabilità ed efficienza, le sfide tecniche principali includono:
- Adattare il gassificatore e la camera di combustione per essere alimentato a cippato anziché pellet.
- Testare un motore ORC di ridotte dimensioni per valutarne affidabilità e prestazioni.
- Garantire un funzionamento robusto con cippato di qualità e umidità variabile.
La fattibilità economica è rafforzata dai risparmi sui costi energetici e dalla possibilità di vendere il biochar come prodotto a valore aggiunto. Il potenziale di entrate aggiuntive attraverso certificati di credito di carbonio e sovvenzioni aumenta ulteriormente la sostenibilità del progetto.
La squadra di ricerca e sviluppo è composta dagli esperti di KiRa Technology S.R.L. e Renergy 1618 s.r.l. Nella fase di sviluppo attuale il team è pronto a valutare partnership imprenditoriali che portino allo sviluppo di un prototipo pre-commercializzazione.
L’innovazione tecnologica nell’uso energetico del legno è fondamentale nel riscrivere il ruolo che il settore della bioenergia ricoprirà nel futuro. Iniziative come questa contribuiscono a creare le basi perché la bioenergia mantenga il suo ruolo chiave nella decarbonizzazione.