Il gas di pirolisi prodotto durante la gassificazione delle biomasse è oggi considerato una fonte di gas energetico in sostituzione del costoso gas naturale, da impiegare nella sintesi chimica e come combustibile per la produzione di energia termica. Oggi il compito principale di un moderno impianto di cracking del gas di pirolisi è trasformare il gas grezzo in un combustibile a basso impatto ambientale nel modo più economico possibile.
L’impiego diretto del gas di pirolisi è reso complesso dalla presenza di sostanze aromatiche nella sua composizione. In quest’ottica assume particolare importanza lo sviluppo di processi di cracking del gas di pirolisi efficaci ed economicamente vantaggiosi.
i processi di cracking del gas di pirolisi consentiranno di preparare il gas grezzo per l’alimentazione di caldaie di riscaldamento e di produzione di acqua calda o per l’impiego come combustibile nelle centrali di generazione a gas, nel rispetto dei moderni requisiti ambientali.
Particolarmente promettente, al momento, è il metodo della distruzione al plasma (cracking) delle molecole a catena lunga e dei catrami presenti nel gas di pirolisi.
Il compito tecnico consiste nello sviluppo della tecnologia di un impianto di cracking al plasma del gas di pirolisi che impiega un filtro al plasma a microonde. Un obiettivo importante è il cracking del gas di pirolisi e la conversione delle sostanze resinose (resine, catrami, molecole aromatiche) allo stato gassoso, con conseguente aumento del valore energetico del gas.
Il gas di pirolisi/gassificazione sporco ha un potere calorifico inferiore ed è inoltre dannoso per i gruppi elettrogeni (destinati alla successiva produzione di energia elettrica), perché a causa del gas sporco i generatori richiedono frequenti riparazioni o sostituzioni! Con il sistema al plasma a microonde possiamo quindi depurare il gas e aumentarne così il potere calorifico specifico
Filtro al plasma – reattore per la ionizzazione e la distruzione termica dei fumi
Particolare attenzione richiederà lo sviluppo di un “filtro al plasma”, un reattore specifico in cui il gas plasmogeno è di fatto il gas di sintesi che, una volta ionizzato, genera un campo ad alta temperatura (1.500 °C – 4.000 °C) capace di decomporre efficacemente tutti i composti complessi (resine, catrami, molecole aromatiche ecc.).
La nostra tecnologia si fonda sulle proprietà fondamentali del plasma a microonde, che consentono di agire in modo estremamente efficace, ai fini della loro distruzione, su numerose sostanze contenenti carbonio, comprese quelle gassose. L’impiego del plasma a microonde permette di raggiungere temperature medie di esercizio di circa 2.500 °C. In questo caso la velocità di riscaldamento delle diverse sostanze all’interno del reattore è compresa fra 100 e 1.000 °C/s. Parallelamente all’azione delle alte temperature, il potente effetto ionizzante del plasma a microonde nel volume del reattore porta alla decomposizione completa delle molecole complesse delle sostanze contenenti carbonio in molecole e ioni elementari, il che consente, con il metodo della distruzione al plasma a microonde, di raggiungere una conversione del carbonio del 99-99,5%. Si tratta della condizione più importante per il trattamento dei fumi di scarico, nei quali la componente carboniosa può arrivare al 40%, con un’energia potenziale della loro sintesi chimica di 105-107 J/cm³, e, a determinate condizioni, l’energia ricavabile da tali gas può superare la produzione di energia stessa, grazie all’applicazione del metodo di cracking al plasma a microonde.
L’impiego dell’apparecchiatura “filtro al plasma” per la depurazione dei fumi mediante distruzione al plasma a microonde si rivela quindi molto efficace per le diverse centrali di produzione di energia, per le aziende di trasformazione e per le industrie.