Il primo impianto

3 anni di test su scala industriale

L’impianto HTC di Ingelia, in esercizio ordinario a Valencia, è attivo dal 2010 ed è il primo impianto industriale in Europa con un processo continuo di carbonizzazione di biomasse. In questi primi anni di esercizio, l’impianto è stato alimentato prevalentemente con rifiuti biodegradabili vegetali, segnatamente caratterizzati dai codici CER 020103 – scarti di tessuti vegetali, 020107 – rifiuti della silvicoltura, nonché 200201 - rifiuti biodegradabili.

L’impianto è composto da 2 reattori, con una capacità complessiva di 12.000 ton/anno, ed è stato progettato per garantire flessibilità e rispondere alle necessità del territorio, con la possibilità di trattare diverse tipologie di matrici in ingresso.

L’hydro-char prodotto nell’impianto di Valencia è attualmente venduto alla società CPL Industries Ltd., società leader nella produzione e distribuzione di carbone ad uso combustibile e per applicazioni industriali, come filtri a carboni attivi.

3 anni di test su scala industriale

In Spagna, l’Università di Valencia, in collaborazione con le PPAA, ha effettuato delle analisi per valutare il contenuto di bionutrienti. E’ inoltre stato realizzato un progetto di ricerca finalizzato a verifica l’utilizzabilità dell’acqua di processo per la fertirrigazione, sviluppato nelle seguenti fasi:

1° anno: analisi degli effetti in un area di pubblica coltivazione

2° anno: collaborazione con agricoltori

3° anno: richiesta autorizzazione pubblica

Dall’impianto Ingelia di Valencia vengono estratti anche oli essenziali (elementi biochimici) che portano alla produzione di acqua destinata ad usi di irrigazione. L’acqua di processo è utile per la crescita microbica, che ha una funzione importante in agricoltura. L’acqua non è sottoposta a depurazione, ma viene diluita in percentuale 80:20 a causa del livello di conduttività.

Documenti ufficiali

Pagina in costruzione

Progetto NewApp

NEW-APP - New technological applications for wet biomass waste stream products (www.newapp-project.eu) – è un progetto di ricerca co-finanziato nel 2011 dalla Commissione Europea all’interno del 7° Programma Quadro (7th Framework Programme - 7FP) attraverso lo strumento “Ricerca a vantaggio delle PMI”.

Il progetto NEW-APP si focalizza sul processo di carbonizzazione idrotermale dei residui di biomasse umide, con l’obiettivo di mettere a punto la tecnologia, dimostrandone i benefici ambientali ed economici.

Uno degli obiettivi principali del progetti è la caratterizzazione del prodotto, a seconda della matrice in ingresso, per l’individuazione delle destinazioni di utilizzo più opportune.

Nell’ambito di NEW-APP, sono state inoltre eseguite numerose prove con partite di differenti tipologie di rifiuti. In particolare, oltre agli scarti vegetali, sono stati sottoposti a processo di recupero tramite carbonizzazione idrotermale le seguenti matrici residuali:

a) Rifiuti alimentari

b) Forsu da raccolta differenziata

c) Digestato da impianti per la produzione di biogas

d) Fanghi biologici

I risultati ottenuti sono riepilogati nella Tabella 1. In tutti questi casi è stata ottenuta la carbonizzazione della matrice organica dei rifiuti trattati, con risultati che hanno alcune variabili, in particolare per quanto concerne il carbone ottenuto come quota parte della sostanza secca.

I rifiuti verdi registrano il più alto tasso di carbonizzazione, con il 67% di carbone ottenuto dal rifiuto anidro, in contrapposizione al 26% ricavato dai fanghi biologici.

La variabilità del feedstock in ingresso comporta una corrispondente variabilità del prodotto in uscita, con particolare riferimento al tenore di ceneri; ciononostante, il solido carbonioso prodotto dalla reazione di carbonizzazione idrotermale è sempre classificabile come una forma di lignite, rientrando nei range caratteristici di queste ultime.

E’ inoltre stata condotta, in collaborazione con l’Istituto Valenciano di Agraria, una sperimentazione per il riutilizzo dell’acqua di processo, che esce dall’impianto a fine ciclo sterile e ricca di contenuto organico e sostanze nutrienti, per un suo utilizzo in agricoltura.

A seguito dei risultati della sperimentazione, Ingelia S.L. ha ottenuto, dall’Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) l’autorizzazione ad utilizzare l’acqua di processo che l’impianto produce come prodotto da avviarsi direttamente agli impianti di fertirrigazione, che localmente sono impiegati nelle aree dedicate alla coltivazione degli agrumi.

Il processo di Valencia

La biomassa rifiuto, dopo essere stata vagliata, deferrizzata e triturata, viene miscelata con acqua per giungere al corretto grado di umidità richiesto (circa 80%) e viene poi avviata alla sezione dei reattori per mezzo di pompe a pistoni che sono ad essi collegate attraverso tubi di preriscaldo; la miscela di reazione giunge quindi all'ingresso nei reattori alla temperatura di circa 170°C e con pressione di circa 20 bar; all’interno del reattore la temperatura sale poi fino a circa 200°C.

I reattori verticali a flusso invertito sono alimentati attraverso una colonna montante in cui inizia un processo di monomerizzazione, che porta alla formazione di oli, nonché il rilascio di CO₂, derivante dalla decomposizione naturale della biomassa rifiuto. I componenti derivanti dalla prima fase di monomerizzazione entrano quindi in una seconda fase di polimerizzazione. Il processo è di natura esotermica e durante la reazione viene rilasciata energia termica, che contribuisce a contenere la necessità di energia da fornire.

Nella seconda fase, oli e altri composti che si formano durante la monomerizzazione, polimerizzano e formano una sorta di resina, che di fatto è uno stato precedente alla carbonizzazione. La fase di polimerizzazione ha una durata di circa 6 ore e durante questo periodo si forma un solido carbonioso in forma particellare.

A conclusione della reazione si ha l'evacuazione dal reattore di un liquido con particelle carboniose in sospensione che viene depressurizzato e raffreddato fin al di sotto dei 100 °C, per poi essere avviato, dopo aver superato un separatore gravimetrico per la riduzione delle ceneri, al filtropressa, per la separazione dell'acqua di processo dal solido carbonioso.

Il biocarbone così ottenuto è quindi sottoposto ad essiccatura ed a pellettizzazione, per essere poi pronto per il confezionamento e la vendita.

L'acqua di processo sterilizzata, che contiene le sostanze nutrienti presenti nella biomassa, viene in parte ricircolata per le esigenze di sistema, azzerando quindi il consumo di acqua dall'esterno, mentre l'eccedenza è sottoposta a processo di ultrafiltrazione ed osmosi fino al raggiungimento dei parametri consentiti per lo scarico in fognatura.

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