Riassunto analitico
Il 2015 si chiude a Parigi con la ventunesima sessione annuale della conferenza delle parti della Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici (UNFCCC). L’atto di chiusura redatto dai 196 paesi partecipanti si concretizza nello sforzo di mantenere al di sotto dei 2°C l’aumento della temperatura media del pianeta entro il 2050, rispetto al valore medio dell’era pre-industriale. Entro questo limite temporale, la progressiva decarbonizzazione dovrà conciliarsi con la diffusione dell’energia elettrica verso il 20% di popolazione mondiale che ancora non ha accesso all’elettricità. La sfida per il nostro Paese sarà la riduzione delle emissioni di CO2 dell’80% (rispetto al 1990) entro il 2050 e se verranno rafforzate le politiche economiche in materia di efficienza energetica l’obiettivo risulta plausibile: il disaccoppiamento tra crescita economica ed emissioni di anidride carbonica sembra essere alla portata. Il ruolo delle energie rinnovabili in questa transizione energetica è fondamentale. Lo sviluppo capillare di impianti fotovoltaici a livello domestico, annesso alla continua crescita dei consumi di questo settore, ha permesso la sensibilizzazione su larga scala verso l’autoproduzione di energia. La discontinuità produttiva, tipica di questa e di altre risorse, e l’abbondanza di biomasse residuali hanno consentito in questi anni lo sviluppo e la riscoperta di risorse alternative: restringendo il campo si parla di biogas e produzione di gas di sintesi (syngas). Recentemente si sta assistendo ad una timida diffusione nel settore delle biomasse da parte della microgenerazione, in grado di utilizzare le sole biomasse residuali o prodotte in loco, garantendo la reale eco-sostenibilità di tali impianti. L’obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di progettare un gassificatore che possa alimentare generatore endotermico con potenza elettrica di 5kW. La progettazione fa ampio uso di tecniche assodate nel campo della gassificazione unitamente a concetti innovativi e brevettati: il filtro a cippato di legna autorigenerante ed un particolare collettore di aspirazione dell’aria di gassificazione all’interno del reattore sono due di questi. L’adozione di metodologie CFD e di modelli chimici contribuiscono al disegno del reattore, del sistema di carico e filtraggio del syngas. Diversi modelli matematici , del funzionamento dei motori alimentati a gas, vengono valutati nella scelta del motore più adatto alle esigenze del sistema. La semplicità costruttiva e di manutenzione, il limitato impatto economico di queste tecnologie e l’elevato numero di ore/anno di funzionamento, potranno essere il punto di forza per lo sviluppo di sistemi di piccola taglia.
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