Biomassa

Dec 29, 2023

Uno degli impianti a ciclo organico Rankine (ORC) alimentato a biomassa più grandi al mondo si sta preparando a entrare in funzione. L’azienda italiana Turboden si sta preparando a mettere in linea un’unità di potenza da 8 MW ad Atene, nel Maine, che aiuterà la Maine Woods Pellet Co. ad alimentare un impianto di produzione di pellet. L'avvio del progetto è previsto entro marzo 2016.

Secondo Mitsubishi Heavy Industries (MHI), che ha messo in funzione 255 impianti simili in 32 paesi, ORC è una tecnologia per la generazione combinata di calore ed energia elettrica (CHP) da varie fonti rinnovabili. Poiché offre soluzioni nella gamma da 300 kW a 15 MW, è particolarmente adatto per la generazione distribuita. Può utilizzare una gamma di combustibili da biomassa, tra cui legno, fanghi di depurazione essiccati, talee verdi e altri materiali di scarto organico.

Turboden, che nel 2009 è stata acquisita da UTC Pratt & Whitney Power Systems, una società che è stata, a sua volta, acquisita da MHI nel 2013, afferma che ORC offre vantaggi significativi rispetto alle turbine a vapore. Uno dei punti chiave del successo della tecnologia ORC è la capacità di adattarsi alle variazioni di carico in modo semplice e rapido. Le unità ORC mostrano inoltre cali di entalpia minori rispetto alle tradizionali unità a ciclo Rankine a vapore, non necessitano di surriscaldamento e non vi è alcun rischio di erosione delle pale. Anche i costi di esercizio e manutenzione sono inferiori perché le unità ORC utilizzano un fluido di lavoro non ossidante e sono completamente automatiche.

Il sistema ORC del Maine utilizza residui di legno provenienti da attività di scortecciatura e cippatura. Il turbogeneratore utilizza il vettore di calore, in questo caso l'olio diatermico, per preriscaldare e vaporizzare un fluido di lavoro organico adatto nell'evaporatore. Il vapore fluido alimenta la turbina, la quale è direttamente accoppiata al generatore elettrico tramite un giunto elastico. Il vapore di scarico attraversa il rigeneratore, dove riscalda il liquido organico. Il vapore viene quindi condensato nel condensatore. Il fluido organico liquido viene infine pompato al rigeneratore e quindi all'evaporatore, completando così la sequenza di operazioni del circuito chiuso.

Circa 245,8 MW della base installata di Turboden utilizzano biomassa legnosa. La maggior parte degli impianti CHP ORC di Turboden sono stati installati tra il 2005 e il 2010 in Europa, principalmente in Germania, seguita da Italia, Austria, Lettonia e Spagna. Tuttavia, l’azienda sta esplorando anche il mercato nordamericano, che secondo lei ha un enorme potenziale di biomassa e una lunga esperienza con i sistemi ad olio diatermico.

Nel gennaio 2015, due impianti a biomassa da 2 x 13 MW hanno iniziato a funzionare commercialmente presso le segherie Fraser Lake e Chetwynd della società di prodotti del legno West Fraser nella Columbia Britannica (Figura 5). Questi progetti convogliano il calore dei gas di scarico derivanti dalla combustione della biomassa in un sistema a circuito chiuso all’unità ORC, che converte l’energia termica in energia. Il calore di scarto viene quindi rilasciato nell'ambiente utilizzando torri di raffreddamento evaporative.

5. Ciclo organico. L'azienda italiana Turboden, una filiale di Mitsubishi Heavy Industries, si sta preparando a mettere online un'unità a ciclo organico Rankin da 8 MW alimentata a biomassa nel Maine per la Maine Woods Pellet Co. Per gentile concessione di Turboden

—Sonal Patel, Editore associato

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