“La maggior parte degli impianti di pellet sono piccoli, con una capacità media annua di circa 9.000 tonnellate. Dopo i problemi di carenza di pellet nel 2013, quando furono prodotte solo circa 29.000 tonnellate, il settore ha mostrato una crescita esponenziale raggiungendo 88.000 tonnellate nel 2016 e si prevede che raggiungerà almeno 290.000 tonnellate entro il 2021″

Il Cile ottiene il 23% della sua energia primaria dalla biomassa. Ciò include la legna da ardere, un combustibile ampiamente utilizzato nel riscaldamento domestico ma anche legato all’inquinamento atmosferico locale. Negli ultimi anni, nuove tecnologie e combustibili da biomassa più puliti ed efficienti, come il pellet, stanno facendo progressi a un buon ritmo. La dott.ssa Laura Azocar, ricercatrice presso l'Università di La Frontera, offre informazioni sul contesto e sullo stato attuale dei mercati e delle tecnologie legate alla produzione di pellet in Cile.

SECONDO IL DR. AZOCAR l'utilizzo della legna da ardere come fonte di energia primaria è una caratteristica particolare del Cile. Ciò è legato alle tradizioni e alla cultura cilene, oltre all’abbondanza di biomassa forestale, all’alto costo dei combustibili fossili e agli inverni freddi e piovosi nella zona centro-meridionale.

Un paese boscoso

Per contestualizzare questa affermazione, va detto che il Cile conta attualmente 17,5 milioni di ettari (ha) di foresta: 82% foresta naturale, 17% piantagioni (principalmente pini ed eucalipti) e 1% produzione mista.

Ciò significa che, nonostante la rapida crescita sperimentata dal paese, con un reddito pro capite attuale di 21.000 dollari all’anno e un’aspettativa di vita di 80 anni, rimane sottosviluppato in termini di sistemi di riscaldamento domestico.

Infatti, dell’energia totale consumata per il riscaldamento, l’81% proviene dalla legna da ardere, il che significa che circa 1,7 milioni di famiglie in Cile attualmente utilizzano questo combustibile, raggiungendo un consumo totale annuo di oltre 11,7 milioni di m³ di legna.

Alternative più efficienti

L’elevato consumo di legna da ardere è legato anche all’inquinamento atmosferico in Cile. Il 56% della popolazione, ovvero quasi 10 milioni di persone, è esposto a concentrazioni annuali di 20 mg per m³ di materiale particolato (PM) inferiore a 14,5 (PM2,5).

Circa la metà di questo PM2.5 è attribuita alla combustione della legna da ardere. Ciò è dovuto a una serie di fattori come la legna scarsamente essiccata, la bassa efficienza della stufa e lo scarso isolamento delle case. Inoltre, sebbene la combustione della legna sia assunta come neutra in termini di anidride carbonica (C02), la bassa efficienza delle stufe ha comportato emissioni di C02 equivalenti a quelle emesse dalle stufe a cherosene e a gas liquefatto.

Negli ultimi anni, l’aumento dei livelli di istruzione in Cile ha dato come risultato una società più emancipata che ha iniziato a manifestare esigenze legate alla conservazione del patrimonio naturale e alla cura dell’ambiente.

Insieme a quanto sopra, uno sviluppo esponenziale della ricerca e della generazione di capitale umano avanzato ha consentito al Paese di affrontare queste sfide attraverso la ricerca di nuove tecnologie e nuovi combustibili che rispondano all’attuale fabbisogno di riscaldamento domestico. Una di queste alternative è stata la produzione di pellet.

Spegnimento della stufa

L'interesse per l'uso del pellet in Cile è iniziato intorno al 2009, periodo in cui è iniziata l'importazione di stufe e caldaie a pellet dall'Europa. Tuttavia, gli elevati costi di importazione si sono rivelati una sfida e la loro adozione è stata lenta.

Per diffonderne l'utilizzo, nel 2012 il Ministero dell'Ambiente ha lanciato un programma di sostituzione di stufe e caldaie per i settori residenziale e industriale. Grazie a questo programma di switch-out, nel 2012 sono state installate oltre 4 000 unità, un numero che da allora è triplicato con il incorporazione di alcuni produttori locali di elettrodomestici.

La metà di queste stufe e caldaie si trova nel settore residenziale, il 28% negli enti pubblici e circa il 22% nel settore industriale.

Non solo pellet di legno

Il pellet in Cile è prodotto principalmente dal pino radiata (Pinus radiata), una specie di piantagione comune. Nel 2017 gli impianti di pellet di varie dimensioni distribuiti nelle zone del Centro e del Sud del Paese erano 32.

- La maggior parte degli impianti di pellet sono di piccole dimensioni, con una capacità media annua di circa 9 000 tonnellate. Dopo i problemi di carenza di pellet nel 2013, quando furono prodotte solo circa 29.000 tonnellate, il settore ha mostrato una crescita esponenziale raggiungendo 88.000 tonnellate nel 2016 e si prevede che raggiungerà almeno 190.000 tonnellate entro il 2020, ha affermato il dottor Azocar.

Nonostante l’abbondanza di biomassa forestale, questa nuova società “sostenibile” cilena ha suscitato interesse da parte di imprenditori e ricercatori nella ricerca di materie prime alternative per la produzione di combustibili da biomassa densificata. Sono numerosi i Centri di Ricerca Nazionali e le Università che hanno sviluppato ricerche in questo ambito.

Presso l'Università di La Frontera, il Centro di Gestione dei Rifiuti e della Bioenergia, che appartiene al Nucleo Scientifico BIOREN ed è associato al Dipartimento di Ingegneria Chimica, ha sviluppato un metodo di screening per l'identificazione delle fonti locali di biomassa con potenziale energetico.

Mallo di nocciola e paglia di grano

Lo studio ha individuato nel mallo di nocciola la biomassa con le migliori caratteristiche per essere bruciata. Inoltre, la paglia di frumento si è distinta per la sua elevata disponibilità e per l’impatto ambientale generato dalla consueta pratica di combustione della paglia e delle stoppie. Il grano è una delle colture più importanti in Cile, coltivato su circa 286.000 ettari e producendo circa 1,8 milioni di tonnellate di paglia all'anno.

Nel caso dei malli di nocciola, sebbene questa biomassa possa essere direttamente bruciata, la ricerca si è concentrata sul suo utilizzo per la produzione di pellet. Il motivo sta nell’affrontare la sfida di generare combustibili solidi da biomassa che si adattino alla realtà locale, dove le politiche pubbliche hanno portato alla sostituzione delle stufe a legna con stufe a pellet, per far fronte ai problemi dell’inquinamento atmosferico locale.

I risultati sono stati incoraggianti, i risultati preliminari suggeriscono che questi pellet rispetterebbero i parametri stabiliti per i pellet di origine legnosa secondo la norma ISO 17225-1 (2014).

Nel caso della paglia di frumento, sono stati effettuati test di torrefazione per migliorare alcune caratteristiche di questa biomassa come, tra le altre, la dimensione irregolare, la bassa densità apparente e il basso potere calorifico.

La torrefazione, un processo termico effettuato a temperature moderate in un ambiente inerte, è stato ottimizzato appositamente per questo residuo agricolo. I risultati iniziali suggeriscono un aumento significativo dell'energia trattenuta e del potere calorifico in condizioni operative moderate inferiori a 150 ℃.

Il cosiddetto pellet nero prodotto su scala pilota con questa biomassa torrefatta è stato caratterizzato secondo la norma europea ISO 17225-1 (2014). I risultati sono stati promettenti, arrivando ad aumentare la densità apparente da 469 kg per m³ a 568 kg per m³ grazie al processo di pretrattamento di torrefazione.

Le sfide pendenti sono finalizzate alla ricerca di tecnologie per ridurre il contenuto di microelementi nei pellet di paglia di grano torrefatto al fine di ottenere un prodotto che possa entrare nel mercato nazionale, contribuendo a combattere i problemi ambientali che affliggono il Paese.