Il cippato
Si definisce “cippato” il legno sminuzzato, quale risultato di un trattamento meccanico chiamato “cippatura”.
La qualità del cippato, definita soprattutto dall’umidità e dal contenuto di ceneri della combustione, è funzione essenzialmente delle sua provenienza: l’umidità, ad esempio, oscilla normalmente tra il 40% e il 60%.
Il cippato è quindi il biocombustibile utilizzato dalla Centrale di Teleriscaldamento della Provana Calore S.r.l.
Esso è prodotto a livello di filiera locale da:
– scarti dalle segherie nella lavorazione del legno;
– interventi di produzione legname e manutenzione del patrimonio boschivo;
– potature e sfalci del verde urbano.
Esiste una norma tecnica di riferimento, la UNI EN ISO 17225-4:2014, che definisce 4 classi di qualità del biocombustibile: A1-A2-B1-B2, ognuna delle quali è definita da una serie di informazioni sulla materia prima legnosa, tra cui l’origine e i limiti dei parametri qualitativi da rispettare, di tipo geometrico, fisico e chimico.
Le misure di questi parametri sono effettuate da specifici laboratori su campioni di biomassa rappresentativi del lotto da analizzare.
La conoscenza delle proprietà del cippato, che si ottiene tramite le analisi di laboratorio, è un elemento indispensabile per valutare il corretto utilizzo della biomassa e prevederne le relative prestazioni nell’impianto termico alimentato.
Le principali sono di seguito elencate:
Umidità. Incide sull’aspetto energetico del combustibile e sul comportamento termico dell’impianto, quindi, in definitiva, sul rendimento economico. Biomassa umida determina un abbassamento della temperatura in caldaia con riduzione del rendimento energetico e, talvolta, aumento delle emissioni inquinanti. Lo stoccaggio di cippato umido inoltre favorisce processi di fermentazione e degradazione della biomassa.
Ceneri. Sono la frazione inorganica residua del biocombustibile dopo la combustione completa e non contribuisce alla produzione di energia. La qualità della biomassa è parecchio influenzata da questo parametro per una serie di problematiche, tra cui:
- produzione di aggregati solidi e stabili in caldaia, che può determinare il deterioramento di alcuni componenti, fermate nel funzionamento e perdita di efficienza energetica dovuta all’imbrattamento degli scambiatori di calore;
- processi di corrosione delle parti interne dell’impianto di combustione, più o meno accentuati a seconda della natura chimica delle ceneri (potassio e sodio) e della presenza di specifici elementi nella biomassa (es. zolfo e cloro);
- emissione di polveri sottili al camino;
- smaltimento.
Il contenuto di ceneri dipende sia dalla tipologia della biomassa, sia dalla filiera di produzione: ad esempio, la movimentazione non corretta da terra può determinare l’inquinamento del prodotto con sabbia e terra, aumentando la presenza di componente inorganica.
Altre proprietà del cippato, non meno importanti delle precedenti, sono:
Potere calorifico inferiore: parametro che definisce il contenuto energetico della materia prima;
Contenuto di cloro, zolfo e altri elementi minori: possono generare problematiche di tipo tecnico e ambientale;
Massa volumica: è indice della quantità di prodotto per unità di volume e quindi consente di stimare grossolanamente la quantità di energia su volume (densità energetica).
Il processo di cippatura
La cippatura è il procedimento meccanico con il quale si ottiene il cippato, cioè il legno sminuzzato, a partire da pezzi di dimensione maggiore o di tronchi derivanti da manutenzione boschiva o potature.
La macchina utilizzata per la cippatura è chiamata “cippatrice”. Le più comuni cippatrici sono di due tipi: cippatrice a disco e cippatrice a tamburo. Esiste anche la cippatrice a vite senza fine, o a vitone o a coclea.
Le cippatrici, a seconda delle dimensioni e della potenza, sono in grado di lavorare ramaglie di pochi millimetri di diametro nei modelli hobbistici, fino a piante intere con tronco e chioma per modelli industriali con potenze di centinaia di kW.
Le cippatrici piccole possono essere applicate all’attacco a tre punti di un trattore o carrellate; possono essere mosse dalla presa di potenza o dotate di un motore elettrico autonomo (impiegano potenze sino a 50-75 kW); lavorano diametri sino a 25 cm, con produttività media di circa 1,5-1,8 tonnellate/ora.
I modelli medi possono essere allestiti anche su rimorchi monoasse o biasse; sono azionate da motori indipendenti o dalla presa di potenza di trattori (potenza generalmente compresa tra 120 e 170 kW); lavorano diametri sino a 40 cm, con una produttività oraria media che si attesta sulle 10-12 tonnellate/ora.
I modelli di cippatrici grandi sono caratterizzati da potenze superiori ai 200 kW (fino a oltre 700 kW): tali cippatrici lavorano diametri fino a 50-70 cm e possono produrre fino a 50 tonnellate/ ora. Vengono allestite quasi esclusivamente su rimorchi a due o più assali, su camion o su telai di forwarder.
Attualmente, nel 90% dei casi, la fase di cippatura viene effettuata direttamente in bosco, in ambito agricolo o dalle segherie: le centrali di teleriscaldamento acquistano direttamente il cippato già pronto all’impiego. Tuttavia ultimamente alcuni gestori si stanno dotando di cippatrici nell’ambito del sito produttivo (centrale) per permettere una diversificazione del rischio nell’approvvigionamento, anche mediante scorte di tronchi derivanti dalla manutenzione forestale, più facilmente gestibili nel lungo periodo e non soggetti a fenomeni di autocombustione (che si può originare dalla fermentazione di cippato con elevato contenuto di umidità).
La scelta del gestore fra acquisto di cippato e cippatura in sito dipende dall’analisi dei costi logistici, considerato che l’onere del trasporto incide in maniera rilevante, trattandosi di un prodotto di basso valore intrinseco.
Il ciclo biologico
L’uso energetico delle biomasse legnose è definito dall’Unione Europea come “uno dei più efficienti sistemi per ridurre le emissioni di gas serra”. La combustione del legname, infatti, libera la stessa quantità di anidride carbonica (CO2) che l’albero durante la crescita ha ricevuto dall’atmosfera. Il bilancio di CO2 è pari allo zero.
