La biomassa: una fonte bioenergetica fattibile e priva di emissioni
La biomassa è variabile in termini qualitativi e quantitativi e può contenere concentrazioni elevate di metalli alcalini, come il sodio e il potassio, nonché di zolfo e cloro. Pertanto, la combustione di questi biocombustibili può comportare un aumento delle emissioni di SO2, nonché gravi problemi operativi, come la corrosione. Di conseguenza, la riduzione di tali problemi consentirà di abbassare i costi, incrementare l'efficienza, contenere le emissioni e aumentare i risparmi delle centrali alimentate a biomassa. La conoscenza dettagliata della chimica alcalina può consentire l'elaborazione di misure adeguate ed economicamente vantaggiose. Per esempio, apportare dei semplici cambiamenti operativi per la cattura di SO2 nel fondo e nelle ceneri volatili costituisce una semplice ed economica alternativa. Inoltre, tali informazioni possono consentire un'effettiva limitazione della corrosione indotta dagli alcali, garantendo una maggiore affidabilità operativa ed una percentuale più elevata di utilizzo della paglia nei processi di co-combustione. Le attività sperimentali condotte nel quadro di HIAL hanno permesso di analizzare la chimica della combustione e l'emissione di metalli alcalini, zolfo e cloro. A tal fine, sono stati impiegati vari tipi di campioni di paglia di diversa provenienza, i quali hanno mostrato un'ampia varietà di composizione elementale di combustibili ad elevato contenuto alcalino. I campioni selezionati sono stati caratterizzati attraverso un'analisi chimica avanzata e tecniche di diffrazione a raggi X. Per stabilire i meccanismi di tali emissioni, i ricercatori le hanno studiate nei sistemi di combustione, mediante spettrometria di massa avanzata. Lo studio ha mostrato che la temperatura di combustione e il legame chimico fra lo zolfo e il cloro nella biomassa costituiscono entrambi importanti parametri nell'emissione di SO2 e HCl. Inoltre, i solfati di potassio riducono l'emissione di SO2. L'emissione di potassio, al contrario, dipende dal contenuto di cloro. Il silice, inoltre, promuove il rilascio di SO2, mentre nella co-combustione, esercita un effetto negativo sull'emissione di SO2 ed un effetto positivo sull'emissione di alcali. Tutti i dati ottenuti possono essere impiegati in modelli di previsione di tali emissioni in varie condizioni di combustione e per composizioni di combustibili diverse.
