“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 sono state 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 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 relative alla produzione di pellet in Cile.

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

Un paese forestale

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

Ciò ha significato che, nonostante la rapida crescita sperimentata dal paese, con un reddito pro capite attuale di 21.000 dollari USA 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 per cento proviene dalla legna da ardere, il che significa che circa 1,7 milioni di famiglie in Cile utilizzano attualmente questo combustibile, raggiungendo un consumo totale annuo di oltre 11,7 milioni di m³ di legna.

Alternative più efficienti

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

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

Negli ultimi anni, l'aumento dei livelli di istruzione in Cile ha portato a una società più emancipata che ha iniziato a manifestare richieste relative alla conservazione del patrimonio naturale e alla cura dell'ambiente.

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

Spegnimento 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, l'alto costo di importazione si è rivelato una sfida e l'adozione è stata lenta.

Per rendere popolare il suo utilizzo, il Ministero dell'Ambiente ha lanciato nel 2012 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 di elettrodomestici locali.

La metà di queste stufe e caldaie si trova nel settore residenziale, il 28% nelle istituzioni pubbliche e circa il 22% nel settore industriale.

Non solo pellet di legno

I pellet in Cile sono prodotti principalmente dal pino radiata (Pinus radiata), una specie di piantagione comune.Nel 2017 sono stati 32 gli impianti di pellet di varia taglia distribuiti nelle aree centro-meridionali del Paese.

- 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 sono state 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 cilena “sostenibile” ha suscitato interesse da parte di imprenditori e ricercatori nella ricerca di materie prime alternative per la produzione di combustibili da biomassa densificata.Numerosi sono i Centri di Ricerca Nazionali e le Università che hanno sviluppato la ricerca in questo settore.

Presso l'Università de La Frontera, il Centro Gestione Rifiuti e Bioenergie, che fa parte del Nucleo Scientifico BIOREN ed è associato al Dipartimento di Ingegneria Chimica, ha sviluppato una metodologia 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 da bruciare.Inoltre, la paglia di frumento si è distinta per l'elevata disponibilità e l'impatto ambientale generato dalla consueta pratica della combustione della paglia e delle stoppie.Il grano è una coltura importante in Cile, coltivata su circa 286.000 ha e genera circa 1,8 milioni di tonnellate di paglia all'anno.

Nel caso del mallo 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 da biomasse solide 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 sarebbero conformi ai parametri stabiliti per i pellet di origine legnosa secondo la ISO 17225-1 (2014).

Nel caso della paglia di frumento, sono state effettuate prove di torrefazione al fine di migliorare alcune caratteristiche di questa biomassa quali, tra le altre, dimensioni irregolari, bassa densità apparente e basso potere calorifico.

La torrefazione, un processo termico effettuato a temperature moderate in ambiente inerte, è stata ottimizzata appositamente per questo residuo agricolo.I risultati iniziali suggeriscono un aumento significativo dell'energia trattenuta e del potere calorifico a condizioni operative moderate al di sotto di 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 di buon auspicio, raggiungendo un aumento della densità apparente da 469 kg per m³ a 568 kg per m³ grazie al processo di pretrattamento di torrefazione.

Le sfide in sospeso sono volte a trovare 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, aiutando a combattere i problemi ambientali che affliggono il Paese.