Carbone vegetale arma miracolosa
Il carbone rende la mucca più tollerabile per il clima. Non un carbone qualsiasi, ma un carbone vegetale. Florian Gut produce questo carbone vegetale a partire dal legno. A questo scopo ha investito in un impianto di gassificazione del legno. In un processo complesso, vengono prodotti non solo carbone, ma anche calore per il riscaldamento di diversi edifici e aria calda per l'essiccazione della legna da ardere. Il cuore dell'impianto è un motore a gas che in venti ore di funzionamento produce tanta elettricità quanta ne consuma una famiglia svizzera di quattro persone in un anno intero.
Nella frazione di Desibach, vicino a Buch am Irchel, si trova un suggestivo edificio in legno. Ha un piacevole profumo di legno fresco. "Abbiamo costruito l'edificio con il legno della nostra foresta", dice un costruttore visibilmente orgoglioso. Florian Gut è agricoltore, viticoltore, imprenditore, proprietario di foreste, gestore di impianti, commercializzatore di carbone vegetale e molto altro ancora. "Lo sviluppo del progetto è durato dieci anni, fino a quando siamo riusciti a mettere in funzione l'impianto nell'agosto del 2021. Siamo molto soddisfatti". La foresta è una tradizione della famiglia Gut. Da generazioni, la famiglia gestisce circa 33 ettari di foresta di proprietà. Sono specializzati nella produzione di tronchi. "Produciamo circa 500 stere di tronchi all'anno, che attualmente riusciamo a vendere molto bene", spiega Florian Gut. Il nuovo impianto produce aria calda per essiccare quantità ancora maggiori. La domanda di tronchi è elevata e l'attività verrà ampliata nel prossimo futuro. Florian Gut conferma così una tendenza nazionale: l'uso di tronchi in impianti più piccoli in casa viene "riscoperto". Le persone trascorrono più tempo a casa e si godono il sano calore radiante del fuoco a legna.
L'aria calda asciuga non solo grandi quantità di tronchi e trucioli, ma anche il cippato per il gassificatore di legna. Nel silo per i trucioli vengono stoccate grandi quantità di trucioli freschi di bosco, che vengono successivamente convogliati attraverso l'essiccatore ad aria calda per poi raggiungere un impianto di stoccaggio intermedio. Da qui, passano attraverso un raffinato impianto di miscelazione e vengono alimentati al gassificatore nella composizione ottimale (grumosità, umidità). La grande variabilità della materia prima è sorprendente e impressionante. "Possiamo effettivamente alimentare nel gassificatore tutti gli assortimenti che produciamo, compresa la corteccia e i fini della produzione di legno in pezzi. Il gassificatore è molto tollerante in questo senso", spiega Gut.
La visita della struttura è emozionante e istruttiva. Non c'è nulla del romanticismo del fuoco a legna. Le installazioni sono più simili a un grande laboratorio con innumerevoli tubi, contenitori, valvole, dispositivi di misurazione e controllo. Sistemi di alimentazione complessi, controllati e monitorati elettronicamente, portano il combustibile e successivamente i prodotti della combustione nel posto giusto al momento giusto in processi sofisticati.
Come il legno viene trasformato in carbone, elettricità e calore
Il combustibile pre-essiccato - esclusivamente legno energetico naturale della regione - entra nel reattore di pirolisi. A un calore di circa 500 gradi, il legno viene degassato e si crea il primo stadio di carbone. Il gas e il carbone entrano quindi in un reattore di sospensione, dove viene aggiunta ulteriore aria di combustione e il processo di degassificazione viene completato a una temperatura di circa 850 gradi. Il carbone, ormai abbastanza fine, "galleggia" nel flusso di gas fino al filtro, che lo separa dal gas, lo raffredda con l'aggiunta di acqua e lo deposita in grandi sacchi. Il gas di legna passa poi attraverso un raffreddatore che ne abbassa la temperatura a circa 100 gradi. Il gas passa quindi attraverso uno scrubber ad acqua e da lì entra nel motore a gas a una temperatura di circa 20 gradi. Ruggisce in una cabina insonorizzata e ha una potenza elettrica di 240 kW. Il motore è in funzione da agosto e nel primo mese di funzionamento ha prodotto una quantità di elettricità pari a quella consumata in un anno da circa trenta famiglie svizzere composte da quattro persone. Florian Gut riceve una tariffa di alimentazione a copertura dei costi (KEV) per l'elettricità prodotta. Grazie a questa sovvenzione, può gestire l'impianto in modo economico. Il calore generato in tutte le fasi del processo viene recuperato e utilizzato mediante uno scambiatore di calore. Di conseguenza, il gassificatore di legna raggiunge un'efficienza complessiva molto elevata, superiore al 90%.
Carbone, mucche e clima
Ora il carbone di legna. Perché tutti questi sforzi per produrre carbone vegetale? Qui si apre un campo molto ampio e nuovo. Perché il carbone vegetale è una sostanza straordinariamente preziosa. Può contribuire in modo significativo a migliorare il contenuto di humus e l'immagazzinamento dell'acqua nei terreni. È anche considerato un pozzo di carbonio perché rimane nel suolo per un periodo molto lungo, di fatto diversi secoli. L'azienda agricola di Florian Gut partecipa a uno studio condotto per diversi anni dalla stazione di ricerca agricola Agroscope per conto dell'Ufficio federale dell'agricoltura. Conferma gli effetti positivi del carbone vegetale sul contenuto di humus (fertilità), sul ciclo dei nutrienti (azoto), sulla capacità di immagazzinare acqua e sulla compatibilità climatica dei suoli agricoli utilizzati in modo intensivo. Il carbone vegetale agisce come una spugna per i nutrienti ed è un habitat per i microrganismi. Secondo Agroscope, l'"arma miracolosa carbone vegetale" ha un'altra proprietà positiva: "L'applicazione del carbone vegetale può ridurre le emissioni di protossido di azoto (N2O) dai suoli agricoli, che indica un cambiamento nell'attività dei microrganismi nel suolo. Per il bilancio dei gas serra dei suoli agricoli, la riduzione di N2O sono di grande importanza, poiché il protossido di azoto ha un potenziale di riscaldamento 300 volte superiore a quello della CO2 ha".
Florian spiega bene come il carbone vegetale arriva infine nel terreno. Da ciò emergono ulteriori vantaggi: "Il carbone vegetale come aggiunta al mangime delle mucche ha un effetto positivo sulla digestione e sul benessere degli animali. Nella stalla c'è meno puzza perché si riduce l'escrezione di ammoniaca". Ciò è positivo anche per l'ambiente, poiché l'ammoniaca altera ecosistemi sensibili come le brughiere e le foreste. Con il liquame a basso contenuto di ammoniaca, il carbonio vegetale raggiunge finalmente il campo e dispiega i suoi effetti positivi nel terreno per un periodo di tempo molto lungo. Per Florian Gut, il calcolo funziona, poiché il carbone vegetale è una materia prima ricercata e di conseguenza molto costosa.
Lo stabilimento di Desibach è un ottimo esempio di efficienza delle risorse. Dovrebbe trovare molti imitatori. I luoghi particolarmente adatti sono quelli in cui c'è un'elevata richiesta di calore durante tutto l'anno, pari ad almeno qualche centinaio di kilowatt. Ad esempio, nelle grandi reti di riscaldamento e soprattutto nei processi industriali che richiedono molto calore.
L'autore ha redatto l'articolo per conto di Holzenergie Schweiz (cfr. www.holzenergie.ch) ha scritto.
Dati tecnici dell'impianto Gut di Desibach
Produttore: Syncraft, A-6130 Schwaz, Austria
Tipo di sistema: CW 700
Date: 2000: Idea; 2012: richiesta KEV; 2016: permesso di costruzione; 2019: approvazione KEV; luglio 2020: inizio costruzione
Messa in servizio: Luglio 2021
Carburante: Cippato naturale proveniente dalla foresta
Consumo di carburante: circa 160 kg / h
Prestazioni termiche: 330 kW
Potenza elettrica: 240 kW (motore a gas a targa)
Produzione di carbone: circa 2 m3 al giorno, (160 - 200 t all'anno)
Contenuto d'acqua del carbone: < 10%
Prezzo carbone: circa CHF 1'000.- per tonnellata
Efficienza complessiva: > 90% Calore (riscaldamento, aria calda) ed elettricità
