Processi

Quello che viene riportato qui è semplicemente teorico, ed il risultato finale di tutti i conteggi dipende esclusivamente dalla tipologia di combustibile (Scarti) che verrà immesso nel convertitore. Comunque i numerosi sensori disposti nelle parti cruciali del convertitore saranno sempre nella condizione di effettuare, automaticamente, le variazioni di flussi che si renderanno necessari per il mantenimento corretto delle emissioni e del calore prodotto. Infatti, il segreto del buon funzionamento del convertitore si trova proprio nel poter agire automaticamente e manualmente su ogni parte per garantire le condizioni stabilite. Il processo automatico sarà gestito da un software molto particolare costruito appositamente per il controllo di processo e sicurezza

Definizioni basilari

Essendo un pirogassificatore, è chiaro che il processo più importante è quello della gassificazione. Ma perché è così importante la pirolisi? Perché rifacendosi a processi molto vecchi, abbiamo visto che il carburante più flessibile, pratico e poco costoso, è il Carbonio e, la distillazione di questo porta ad un maggior sfruttamento dell'energia contenuta, con minor inquinamento.Da analisi condotte presso il laboratorio del nostro centro di ricerche, abbiamo visto che la quantità di carbone rimanente da vari scarti si aggira tra il 25 - 35 %, in base ai quantitativi di cellulosa, o altri prodotti carboniosi; il resto dipende principalmente dal materiale, ma lo analizzeremo più avanti, perché il 90% della carbonizzazione avviene nella camera di pirolisi, perciò il processo della stessa avviene parzialmente su materiale semi carbonizzato. Considerando una produttività media di conversione di circa 30 Ton. di rifiuti, parliamo di una quantità di carbonio (non puro al 100%) di circa 7 Ton di carbone al giorno.

Qualche dato di combustione

Dopo l'innesco, il processo deve assumere carattere autonomo e, per fare questo, facciamo uso del gas misto (gas d'aria e acqua); perché la temperatura di combustione deve essere più alta possibile.
La produzione di Gas d'aria è un processo chimico che avviene gettando aria sul carbone rovente in un ambiente a carenza di ossigeno. Tale processo si dice esotermico, cioè durante la reazione si ha una forte produzione di calore e quindi aumenta il calore prodotto dalla combustione. Il risultato chimico di questo processo è la produzione di 2C+O2+4N = 2CO+4N Il Gas d'acqua invece si ottiene gettando vapore d'acqua caldo sul carbone rovente. Questo tipo di reazione viene denominata endotermica, cioè assorbe calore. Il risultato chimico di tale reazione, è di due tipi:
Alta temperatura C+H2O = CO+H2
Bassa temperatura C+2H2O = CO2+2H2

Se noi misceliamo 75% di aria e 25% di vapore d'acqua il risultato calorico prodotto dalla reazione sarà pressoché nullo, in quanto quello prodotto dalla reazione del gas d'aria viene preso per la produzione del gas d'acqua e la composizione del gas risultante sarà pressappoco questa:
5% di CO2
28% di CO
1% di CH4
15% di H2

Questo gas viene canalizzato in camera di combustione e ossidato stechiometricamente per poi passare nel post-combustore e da qui, tramite due condotti si porta una porzione di gas combusto nella camera di pirolisi per innalzare la temperatura.

Qualche dato di trasformazione

Tutto quello che abbiamo sopra detto deriva dalla combustione del carbone e dell'idrogeno, ma prima di arrivare a quel punto si verifica la pirolisi dei rifiuti. È importante considerare che le teorizzazioni fatte e quelle che andremo a fare sono supportate dalle esperienze del Sig. Morandi Enzo, che ha collaborato con i costruttori di caldaie a cascame di legno tipo Prior, Wais, Pelucchi, Aena, Bano, con le cui continue modifiche ed innovazioni, hanno portato a far bruciare caldaie per produzione di calore ad uso tecnico, con temperature intorno ai 1400°C ed emissioni nel rispetto delle norme.

Dov'è la novita?

L'evoluzione e la novità di questo progetto sta nella semplicità provata di creazione e trasferimento del gas misto senza separazioni, motori, pompe, filtri, raffreddatori, decantatori, ecc, sfruttando l'energia contenuta nei gas combusti, via via che nasce e regolando il tutto, in modo da avere un perfetto bilanciamento dei combustibili coi comburenti nei vari punti di trasformazione/ossidazione. Il sistema ha anche così una grande flessibilità, per avere più energia quando abbonda il cascame, ma arrivare ad uno stallo senza produzione di energia mantenendo le temperature quando il combustibile è scarso. La combustione del gas misto innalza la temperatura per disgregare le molecole di prodotti dannosi, differenziando questo sistema da tutti quelli oggi in commercio.

Enzo Morandi