Gassificatore: la parola alla Pyromex

Struttura del reattore della tecnologia Pyromex (sezione laterale). Fonte immagine: Nicola Deiana

Come noto alle tantissime persone che seguono le discussioni correlate nello spazio dei commenti ai nostri articoli sul progetto Karizia, Nicola Deiana è più volte intervenuto per spiegare alcuni aspetti della tecnologia dell'impianto o per discutere a sua volta sulle argomentazioni postate da altri utenti.
In un suo post, in particolare, si era detto disposto a pubblicare alcune foto utili ad una migliore comprensione dell'argomento discusso.
Nello spazio dei commenti e nel forum di Bassanonet, tuttavia, la pubblicazione diretta delle foto non è possibile: salvo rinviarle ad altri siti o pagine web tramite link.
Vista l'importanza e la delicatezza dell'argomento, abbiamo quindi invitato il fondatore di Pyromex Italia a trasmettere le immagini alla nostra redazione e a rendersi disponibile per un'intervista che permetta di spiegare i contenuti delle fotografie.
Il dott. Deiana ci ha quindi inviato cinque immagini - che pubblichiamo nella nostra photogallery correlata al presente articolo - e ci spiega nell'intervista che segue a quali aspetti della tecnologia Pyromex le stesse immagini si riferiscono.
Il tutto a beneficio di un'informazione quanto più ampia e oggettiva possibile sul sentito e dibattuto argomento e della libera possibilità, da parte dei nostri lettori, di intervenire al riguardo nello spazio riservato ai commenti.

Dott. Deiana, la prima immagine che lei ci ha inviato e che pubblichiamo nella nostra photogallery è una foto dall'alto dell'impianto Pyromex di Monaco di Baviera. Che elementi ne dobbiamo trarre?
“La foto permette di far notare che i tubi dell'impianto sono per il trasporto del syngas, ma non ci sono camini. E questo perché non c'è combustione. Il nostro brevetto si colloca infatti tra la pirolisi e la gassificazione, raccogliendo i vantaggi e escludendo gli svantaggi di entrambi i procedimenti.
Gli impianti di pirolisi lavorano in camera stagna (non c’è combustione) ed a temperature relativamente basse, fino a 700°, ottenendo un syngas “condensabile”. Finito il ciclo, cioè, il gas si raffredda e diventa un olio combustibile “sporco” che poi viene raffinato per i motori oppure utilizzato tal quale nei bruciatori con pesanti emissioni.
La camera stagna evita quindi le emissioni durante il trattamento dei materiali/rifiuti, diversamente dagli inceneritori, ma ha emissioni molto inquinanti nella fase di utilizzo del combustibile.
Gli impianti di gassificazione, invece, hanno la combustione e lavorano a temperature dai 700° ai 1200°C, quindi con emissione fumi, ma utilizzando meno aria degli inceneritori “rapporto sotto-stechiometrico”.
I 1000° sono la soglia sotto la quale si formano i catrami, le polveri, le diossine e i furani, e cioè le parti inquinanti (parti liquide o solide). Sopra i 1000° non si formano i catrami, perché vengono rotte tutte le catene molecolari lunghe ed il gas non è condensabile (resta allo stato gassoso anche quando è freddo), quindi non abbiamo le materie liquide e /o solide. L'impianto di gassificazione ha molte meno emissioni di un inceneritore, però ci sono. Questo è l'aspetto negativo di tutti i gassificatori. Tutti i syngas prodotti dalla gassificazione contengono cioè catrami ed hanno emissioni nell'ambiente, anche se minime, attraverso i camini.
L’impianto Pyromex brevettato è invece un incrocio tra pirolisi e gassificazione: è cioè un gassificatore in camera stagna ad alta temperatura. Non abbiamo la combustione e non abbiamo camini. Con la nostra tecnologia non si gassifica mai sotto i 1000°C. Nella foto dell'impianto di Monaco, si vede anche un tubo verticale chiuso in alto: serve per la raccolta di particelle metalliche solidificate ancora prima del lavaggio del syngas.”

Segue un'immagine (foto 2) dell'interno del reattore spento...
“Il reattore è un tamburo rotante che permette al residuo solido di avanzare e cadere poi per gravità. Si tratta di un cilindro chiuso, che permette di trattare qualsiasi prodotto sempre a temperatura dai 1000° in su, a seconda della composizione del rifiuto. Per la gassificazione della biomassa, ad esempio, ho bisogno di una temperatura tra i 1000° e i 1100°. Per il car-fluff, invece, che è un rifiuto proveniente dalle carrozzerie delle auto, devo usare temperature tra i 1250° e i 1350°C perché ci sono più prodotti da scomporre con reazioni diverse e il procedimento segue la temperatura ed il tempo necessari per rompere la catena molecolare del “peggior prodotto” contenuto nel mix del carfluff. In questo modo la composizione del syngas ottenuto è molto simile a quella della biomassa.
Il gas che si forma, in entrambi i casi, è cioè composto dagli stessi quattro elementi: monossido di carbonio, idrogeno, anidride carbonica e metano.”

La terza foto mostra invece l'interno del reattore acceso...
“Quando il reattore è acceso tutto diventa incandescente oltre i 1000°, ma non c'è e non ci deve essere fiamma. Il sistema, come già detto, non scende mai alle temperature della pirolisi e sotto la soglia dei 1000° della gassificazione. In queste condizioni non solo abbiamo un buon gas, ma anche un gas molto ricco di idrogeno. Tanto è vero che il gas da tecnologia Pyromex potrebbe essere convertito totalmente in idrogeno (1 m3 di syngas Pyromex = 0,7 metri cubi di idrogeno). Con questo combustibile (H2) possiamo produrre energia elettrica in totale assenza di emissioni. La tecnologia Pyromex trasforma qualsiasi rifiuto in combustibile gassoso pulito, e cioè in gas naturale. Le uniche emissioni dell'impianto sono quelle del motore e cioè dei tubi di scarico, ovvero le “marmitte”, dei gruppi elettrogeni. Un passo avanti sarebbe quello di chiedere a Karizia l'abbattimento di tali emissioni con l'installazione di turbine ad idrogeno nella centrale di produzione di energia elettrica.”

Le foto 4 e 5 presentano uno schema del reattore visto da due diverse angolazioni. Cosa vogliono indicare in particolare?
“L'immagine 4 mostra la sezione del reattore vista di lato, nella foto 5 invece è lo stesso reattore visto dall'alto.
Nella foto 4 si vede che sopra il reattore è posta una camera di compensazione, imposta dai Vigili del Fuoco come sicurezza.
Si tratta di una struttura di emergenza in grado di trattenere tutto il gas contenuto nel reattore. Il sistema è dotato di una torcia fredda spenta, che si accende in caso di incidente: il gas viene bruciato e non va in aria. Tutti gli allarmi sono doppi. L'impianto, inoltre, non ha pressione all'interno e pertanto i rischi sono ulteriormente ridotti.
L'immagine 5 fa capire invece il percorso dei rifiuti all'interno del reattore.
Il materiale entra nel cilindro tramite una coclea, e cioè una “vite senza fine”, che si vede a destra e che porta il materiale dentro il reattore di continuo.
Il reattore gira, con movimento a spirale, e il materiale pesante ovvero il residuo solido esce dal basso. Il syngas esce invece attraverso la flangia circolare che si vede a sinistra e viene convogliato alla stazione di lavaggio dove subisce uno shock termico da 1000° a 50°. Nella gassificazione standard, infatti, tutte le parti catramose si ricompongono e formano gas sporco. Nel nostro caso invece il raffreddamento è istantaneo e non c'è tempo materiale per la ricomposizione molecolare degli elementi; non sono previsti filtri per il gas. Sono previste due stazioni di lavaggio, acido e basico. L'acqua si sporca poco perché il procedimento è molto rapido.”

I punti di emissione in atmosfera, in definitiva, non riguardano la gassificazione...
“I punti di emissione sono i tubi di scarico fumi, e cioè le marmitte dei gruppi elettrogeni e la torcia di sicurezza in caso di incidente, grazie alla quale il gas contenuto dentro il reattore viene totalmente consumato.”

Il socio fondatore di Pyromex Italia ci ha inoltre trasmesso un link (www.eu-neptune.org/Publications%20and%20Presentations/NEPTUNE_Deliverable_2_2_final.pdf) riferito al testo integrale (in inglese) del report del Progetto Europeo “Neptune”, coordinato dal Dipartimento di Ingegneria dell'Istituto Federale Svizzero di Scienza e Tecnologia dell'Acqua.
“Il Progetto Neptune - spiega ancora Nicola Deiana - è iniziato nel 2006, ancora nell'impianto di Neustadt, ed è finito nel 2011 con l'impianto di Monaco di Baviera. Ha dimostrato la validità del sistema nel trattamento di separazione metalli dai fanghi ed acqua di lavaggio, quindi con residui solidi ridotti al minimo.”
“Il report - prosegue il socio fondatore di Pyromex Italia - indica i risultati del Progetto europeo: il gas ottenuto non ha catrami ed è composto principalmente di CO (monossido di carbonio) per il 40%, H2 (idrogeno) per il 50%, CH4 (metano) e CO2 (anidride carbonica). Hanno prelevato campioni per più di un anno. Penso sia più facile fare critiche e riflessioni dopo avere visto il “mostro”.”
“Quando ci sono emissioni - conclude Deiana - non è importante se sono poco o tanto, ma creiamo particelle non degradabili nell’ambiente. Le più piccole sono le più dannose per l’uomo, quindi non possiamo misurarle a peso. Per fare un esempio: un milione di nano particelle pesa come una particella PM10, ma ci sono un milione di possibilità in più di fare danni. Confermo quindi quanto è stato detto sulla relazione tra fumi e tumori. L’impianto Pyromex con la centrale di cogenerazione elettrica ad idrogeno non avrebbe nessuna emissione dall’inizio alla fine eliminando i rischi per l’aria, l’acqua e la salute.”