Utilizzo di combustibili a minore impatto

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La promozione di tecniche per lo sviluppo sostenibile in Emilia-Romagna
a cura di
Schede descrittive delle opzioni di miglioramento
Utilizzo di combustibili a minore impatto ambientale
Descrizione
Le industrie alimentari si caratterizzano per gli elevati consumi di energia termica necessaria;
per le diverse tipologie di cottura (salumi, pane, V gamma, etc.), per le operazioni di
disidratazione (es. produzione di latte in polvere) e per i trattamenti termici (pastorizzazione e
sterilizzazione). Il problema delle emissioni in atmosfera nel settore agroalimentare è quindi
connesso ai processi di combustione di gas, basilari per la produzione di calore, che generano
inquinanti quali; NOx, SOx, CO e idrocarburi incomposti.
Una delle strategie più promettenti per il controllo delle emissioni atmosferiche che si originano
per effetto della combustione, nei cicli di produzione di energia termica è rappresentato
dall’utilizzo di combustibili a basso contenuto di zolfo.
Gli impianti di combustione possono essere alimentati mediante diverse tipologie di
combustibile tra cui:
• olio combustibile;
• gasolio;
• gas naturale o metano.
A seconda dello specifico combustibile impiegato, oltre che del regime di combustione, variano
le emissioni rilasciate. In riferimento specifico alle emissioni di ossidi di zolfo, esse si generano
esclusivamente a partire da combustibili che contengono tale elemento. In funzione del
contenuto specifico di zolfo del combustibile la concentrazione di SOx emessa sarà più o meno
elevata.
Olio combustibile
La famiglia degli oli combustibili comprende distillati pesanti, o residui della distillazione
o di altre operazioni di raffineria, classificati in base alla loro viscosità (oli fluidissimi,
fluidi, semifluidi, densi) e al contenuto in zolfo (che viene limitato, dalla normativa in
vigore, al 1% in massa per la produzione di calore in campo industriale).
Attualmente sono, inoltre, disponibili oli combustibili definiti “ecologici”, realizzati anche
mediante miscela tra olio combustibile e biodisel, il cui contenuto di zolfo raggiunge in
alcuni casi percentuali inferiori allo 0,05%.
Il potere calorifico medio dell’olio combustibile è pari a 10.000 kcal/kg.
Gasolio
Derivato dalla distillazione primaria del petrolio greggio che contiene diversi classi di
idrocarburi come paraffine, aromatici e naftenici in proporzioni che variano da gasolio a
gasolio. La qualità del prodotto deriva dalle caratteristiche del greggio di provenienza e
dalle modalità di distillazione.
Il gasolio da riscaldamento viene utilizzato come combustibile negli impianti termici. La
sua principale caratteristica è l'elevato potere calorifico (il potere calorifico medio del
gasolio è pari a 15.500 kcal/kg). Il massimo contenuto di zolfo ammesso dalla
normativa vigente è pari allo 0,2% in peso.
Gas naturale
Il gas naturale è una miscela gassosa composta essenzialmente da idrocarburi,
prevalentemente metano ed in minore quantità da etano, propano, ed idrocarburi
superiori. Nella miscela possono essere presenti gas inerti quali l'azoto e l'anidride
carbonica. Il metano è il più semplice degli idrocarburi, la sua formula chimica è CH4.
Lo zolfo può essere presente nel gas naturale come solfuro di idrogeno, uno dei
principali contaminanti di questa tipologia di combustibile. Esso viene rimosso prima
dell’utilizzo. Il potere calorifico medio del metano è pari a 13.500 kcal/kg.
Vantaggi ambientali
L’emissione di particolato risulta più elevata per gli impianti che fanno uso di olio combustibile,
seguiti da quelli che impiegano gasolio e, infine, da quelli che utilizzano gas naturale (l’entità
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dell’emissione decresce al diminuire del peso specifico del combustibile). Relativamente ai
combustibili liquidi, l’entità del particolato emesso può essere ridotto ricorrendo a emulsioni
stabili di tali combustibili con acqua.
Le emissioni di SOx risultano più elevate per olio combustibile, essendo maggiore in questo
caso il contenuto di zolfo tollerato rispetto a gasolio per riscaldamento e gas naturale.
La produzione di NOx, per quanto concerne la quota derivante dalla presenza di azoto nel
combustibile impiegato, viene ridotta ricorrendo a combustibili con un basso livello di
impurezze azotate (l’azoto presente nei combustibili è di solito un costituente delle molecole
eterocicliche, sostanze presenti nei combustibili liquidi e solidi). Nel gas naturale non sono
solitamente contenuti quantitativi apprezzabili di azoto.
Oltre agli aspetti legati alla combustione, il ricorso a gas naturale in sostituzione a combustibili
liquidi, come l’olio combustibile o il gasolio, determina ulteriori vantaggi ambientali in relazione
ai seguenti elementi:
• il trattamento che rende possibile l’impiego del gas naturale consiste semplicemente in
operazioni di disidratazione e purificazione e non richiede alcuna trasformazione come
invece avviene nel caso dei derivati del petrolio che sono sottoposti a distillazione;
• la distribuzione capillare del gas naturale avviene tramite reti locali sotterranee mentre i
combustibili liquidi sono distribuiti con trasporti su gomma.
Campo d’applicazione
Industria alimentare, relativamente agli impianti per la produzione di calore e, più in generale,
impianti termici industriali di varia tipologia.
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