Il fascino della prossima generazione di caldaie a condensazione a biomassa
Paesi e individui di tutto il mondo stanno cercando di passare a fonti di energia rinnovabile al fine di alleviare la dipendenza dai combustibili fossili. Questa tendenza ha contribuito a promuovere il mercato in crescita delle tecnologie di riscaldamento che sfruttano la combustione della biomassa sotto forma di pellet di legno. Fino ad ora, tuttavia, il mercato si è trovato di fronte a ostacoli legati all’efficienza energetica e all’efficacia in termini di costi. Il progetto C-HEAT, finanziato dall’UE, ha affrontato questi e molti altri problemi. Il team di scienziati incaricato si è prefisso di rimuovere gli ostacoli pratici all’adozione della tecnologia e di far progredire in modo significativo lo stato dell’arte diminuendo le emissioni, migliorando l’affidabilità e avvalendosi di unità energetiche integrali di tipo «plug and heat». Un design rivoluzionario per lo scambiatore di calore Fino a poco tempo fa, i sistemi per le caldaie a biomassa non a condensazione si trovavano in difficoltà nel competere con le efficienti caldaie a condensazione che impiegano combustibili fossili, ma grazie a una radicale tecnologia brevettata concepita da BioCurve e Curvados Quintin, partner di C-HEAT, la situazione è cambiata. Secondo Ignacio Quilez, il coordinatore del progetto, l’innovativa procedura di ottimizzazione dei processi di combustione e di trasferimento dell’energia sviluppata dal team ha consentito di tradurre in realtà «la prima caldaia a condensazione a biomassa che non necessita di circuiti secondari o di recuperi di calore esterni. Vale a dire, la prima caldaia a biomassa in grado di utilizzare una tecnologia, la condensazione, precedentemente disponibile solo per i combustibili fossili». Nello specifico, i ricercatori hanno realizzato un innovativo scambiatore di calore per impianti a biomassa spiraliforme che aumenta l’area superficiale per lo scambio termico di circa il 50 % in confronto alle caldaie a biomassa standard. Il design a forma di spirale comporta un incremento dell’efficienza energetica compreso tra il 5 e il 20 % rispetto alle caldaie a biomassa convenzionali grazie allo sfruttamento del calore latente di condensazione prodotto dal vapore acqueo nel flusso di scarico. Questo processo porta inoltre a una riduzione delle emissioni di particolato all’uscita. Un effetto collaterale positivo causato dal design spiraliforme è la simultanea diminuzione nel volume del sistema. Gli scienziati hanno impiegato la tecnologia in una nuova serie di caldaie ultra compatte con rendimenti termici ottimizzati di 125, 150, and 200 kW che integrano le esistenti caldaie a 25 e 100 kW. Quilez afferma: «… il corpo della caldaia a 200 kW di BioCurve, la caldaia a condensazione a biomassa più grande al mondo, richiede una superficie di soli 1,2 metri quadrati, mentre… alcune delle migliori caldaie a pellet di legno (non a condensazione) hanno bisogno di un’area pari a 1,5 - 1,7 metri quadrati». Molteplici applicazioni e numerosi benefici La tecnologia per caldaie a condensazione a pellet di legno di C-HEAT è vantaggiosa per l’utente finale, l’ambiente e, potenzialmente, anche per le comunità locali in cui viene impiegata. Secondo Quilez, un investimento non eccessivo ricompensa gli utenti finali con un livello record di risparmi energetici e un costo del combustibile (i pellet di legno) basso e stabile. La sicurezza del combustibile è inoltre migliorata grazie all’affidamento su fonti energetiche prodotte a livello locale, indipendentemente dai fattori geopolitici che influenzano la disponibilità dello stesso. Le caldaie di C-HEAT sono idonee per settori industriali domestici, terziari (uffici, negozi, scuole, ecc.) e su piccola scala. Grazie alle loro capacità per basse temperature, sono inoltre adatte al riscaldamento a irraggiamento a pavimento o per riscaldare le piscine. Questa tecnologia neutra in termini di emissioni di carbonio che incentiva la coltivazione delle foreste apporta vantaggi per l’ambiente. Il settore della biomassa crea inoltre posti di lavoro, spesso in zone rurali, contribuendo a prevenire lo spopolamento. A testimonianza del potenziale commerciale di C-HEAT, Quilez afferma che le caldaie a condensazione a biomassa per il riscaldamento sono già «…disponibili in sette paesi, compresi alcuni nei quali vigono i limiti più rigorosi in termini di emissioni ed efficienza quali Germania, Francia e Paesi Bassi».
Parole chiave
C-HEAT, caldaia, biomassa, condensazione, pellet di legno, combustibile fossile, energia rinnovabile, neutro in termini di emissioni di carbonio
