Affidabile controllo delle caldaie a co-combustione di biomasse
Le caldaie sono ampiamente utilizzate nei processi di combustione per la produzione di calore ed elettricità. Dato l'obiettivo dell'Europa di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, la co-combustione di sostanze come rifiuti, biomasse, olio e carbone sta sperimentando un diffuso interesse. La co-combustione richiede però processi molto più complessi in ambienti estremamente ostili se confrontati con la combustione tradizionale, presentando problemi di erosione e corrosione delle parti della caldaia. Per migliorare il monitoraggio e il controllo del processo di co-combustione e proteggere i componenti più sensibili delle caldaie, i ricercatori europei hanno sviluppato il progetto Procomo. Il sistema Procomo è composto da tre parti: una fibra ottica rivestita che trasmette informazioni sulla temperatura dall'interno della caldaia, un rivestimento protettivo per le parti metalliche della caldaia stessa e un modulo d'integrazione che accoppia la fibra ottica e il monitor della temperatura. Per la raccolta e l'analisi dei dati era inoltre necessario un apposito software. I ricercatori hanno così condotto approfondite ricerche sulle fibre più indicate per il cavo e hanno sviluppato una tecnologia di spruzzatura per sigillare ermeticamente le fibre ottiche in un rivestimento metallico. Le risultanti fibre a rivestimento metallico hanno evidenziato stabilità nelle corrosive sostanze chimiche che tipicamente reagiscono con le tradizionali fibre rivestite in vetro siliceo, conservando però tutti i vantaggi delle fibre tradizionali stesse. I ricercatori hanno anche sviluppato, per le parti della caldaia, un rivestimento protettivo in lega metallica dotato di elevata resistenza a erosione e corrosione. Per correlare le variazioni di temperatura misurate e stimare lo stress e le variazioni da fatica nei materiali della caldaia, si è utilizzata la modellizzazione agli elementi finiti. Ciò ha fornito informazioni preziose per la predizione della durata di vita dei componenti metallici e più efficienti programmi di spegnimento per la manutenzione e l'assistenza. Il progetto Procomo può, in potenza, aumentare l'efficienza e l'affidabilità dei controlli per caldaie operanti in condizioni industriali estreme; e la relativa tecnologia può essere applicata a numerosi altri processi e componenti sottoposti ad ambienti ostili. Lo sfruttamento dei risultati del progetto può aumentare la durata delle parti riducendo i tempi di fermo non pianificati, cose che si traducono ambedue in vantaggi economici per gli utilizzatori. Inoltre, un miglioramento nell'implementazione della co-combustione può aiutare l'Europa a ridurre la sua dipendenza dai combustibili fossili e contemporaneamente aiutare l'intero pianeta.
