Tecnologia di produzione del pellet per una piccola o media impresa
Desidero presentare un’ottima idea per avviare un’impresa domestica, piccola o media – uno stabilimento di produzione di pellet combustibile. Un tale stabilimento genera profitti elevati, richiedendo allo stesso tempo pochi investimenti con un rischio ridotto
Le risorse energetiche sono sempre state molto richieste, soprattutto ora che viviamo tempi di crisi energetica. Per questo motivo, un’attività nel settore energetico ha grandi possibilità di successo e sviluppo. In uno stabilimento di pellet viene prodotto biocombustibile sotto forma di pellet. I pellet combustibili vengono prodotti mediante la lavorazione di scarti dell’industria del legno, paglia, fieno, bucce di girasole, steli secchi di girasole e mais. Il pellet combustibile è un eccellente combustibile alternativo.
La domanda di pellet cresce ogni giorno. Il prezzo di 1 tonnellata di pellet combustibile è di circa 200 euro. Per produrre pellet è necessario acquistare le materie prime per lo stabilimento. Le materie prime per la produzione di pellet possono essere segatura, piccoli trucioli di legno, paglia, bucce di girasole ecc.
Per produrre 1 tonnellata di granulato combustibile sono necessari 7,4 metri cubi di segatura. La segatura costa 5 euro al metro cubo. In questo modo il profitto lordo ammonta a:
200 € — (5 € * 7,4) = 163 € (valore approssimativo)
E questo è solo il profitto ottenuto da 1 tonnellata di combustibile alternativo.
Dopo aver detratto tutti i costi (energia elettrica, salari, imballaggio, trasporto), la redditività supera comunque il 100%. La redditività di uno stabilimento che trasforma segatura ecc. in pellet combustibile è tra le più alte nel settore del riciclo dei rifiuti.
Il mercato del pellet coinvolge un numero crescente di gruppi di consumatori. Il granulato combustibile solido viene utilizzato attivamente per il riscaldamento degli ambienti e nelle centrali elettriche per la produzione di energia elettrica. Inoltre, è iniziato l’uso attivo del pellet tramite generatori di gas nei camion come alternativa ai carburanti liquidi. La produzione di granulato pellet rappresenta un’ottima idea imprenditoriale che può essere realizzata con un investimento minimo.
Lo stabilimento dovrebbe produrre pellet di alta qualità
Per avviare la produzione industriale di pellet è necessario studiare attentamente la tecnologia di produzione. I pellet sono un’invenzione della metà del secolo scorso. Per ridurre i costi legati allo smaltimento dei rifiuti della propria segheria, Rudolf Gunnerman decise di pressare la segatura direttamente nello stabilimento. In questo modo ridusse la quantità di rifiuti. Si scoprì che la segatura e i trucioli pressati bruciano in modo molto più efficiente rispetto al legno tradizionale – il potere calorifico del pellet è 2,5 volte superiore. Il potere calorifico del combustibile legnoso dipende dal contenuto di carbonio. Più carbonio contiene, maggiore è la resa termica. Le particelle di cellulosa del legno grezzo ordinario, oltre al carbonio che brucia bene, contengono anche molto idrogeno e ossigeno; durante la pressatura, però, le particelle di cellulosa si rompono liberando idrogeno e ossigeno sotto forma di gas.
Un altro importante vantaggio del pellet è la sua combustibilità. Quando il legno brucia, perde l’85% della sua massa sotto forma di gas volatili, il restante 15% è cenere. Durante la combustione del pellet, invece, la cenere rappresenta solo lo 0,75–1,5% – a seconda della materia prima utilizzata. Inoltre, i pellet combustibili contengono 2 volte meno umidità rispetto al legno. Durante il passaggio attraverso la matrice sotto pressione e a causa dell’attrito meccanico, le materie prime (e quindi i pellet) si riscaldano fino a 110 gradi Celsius, riducendo l’umidità della metà.
Tecnologia di produzione del pellet per un piccolo stabilimento
L’attività di produzione del pellet è un impianto di trattamento dei rifiuti. Occuparsi di riciclo dei rifiuti è attuale, umano e naturalmente redditizio. Soprattutto considerando che i rifiuti vengono trasformati in combustibile ecologico. In uno stabilimento di questo tipo si possono produrre pellet combustibili da vari tipi di materie prime, tra cui segatura, trucioli, corteccia, paglia, bucce di girasole, steli secchi di mais ecc. I parametri tecnici del pellet combustibile dipendono dalla materia prima utilizzata.
Il prezzo del pellet dipende dalla percentuale di contenuto di cenere – maggiore è il contenuto, più economico è il granulato di legno.
La tecnologia di produzione è semplice. Innanzitutto, è necessario triturare la materia prima fino alla dimensione di segatura fine e inumidirla al 12%–18% (a seconda della materia prima). Successivamente, la materia prima viene introdotta in una pressa granulatrice a rulli con matrice piana o multiconica o di altro tipo, dove, come in un tritacarne, viene spinta attraverso una speciale matrice a griglia. Si ottengono pellet cilindrici pronti. La lunghezza del pellet può essere regolata tramite un coltello di taglio che si avvicina o si allontana dalla matrice.
Il granulato viene pressato grazie a una sostanza speciale presente nel legno – la “lignina”, che si libera durante la pressatura e, riscaldandosi, si trasforma in una colla naturale. Inoltre, la resina del legno brucia a lungo e in modo uniforme.
Nello stabilimento è necessario installare attrezzature per la pressatura
Il costo delle attrezzature per uno stabilimento di produzione di pellet combustibile è relativamente basso. Tali pellettatrici sono disponibili sia per piccole che per imprese domestiche. Sono di tipo a rulli o a vite. Consideriamo le presse a rulli con matrice piana. Il costo di tali granulatrici dipende dalla loro capacità. Ad esempio GMK-260 (capacità sui pellet – fino a 120 kg/h) può essere acquistata al prezzo di 8 272 PLN, e la potenza del motore elettrico di tale granulatrice è 11 kW 380 V. Esistono anche versioni con capacità superiore – oltre 300 kg/h, ma il prezzo è leggermente più alto – 23 843 PLN (PRIME-300). La potenza del motore del PRIME-300 è 22 kW 380 V. Inoltre, su tali granulatrici è possibile pressare non solo pellet combustibili, ma anche mangimi. La produttività della granulatrice nella produzione di mangimi aumenta almeno di due volte rispetto ai pellet.
Per la produzione di pellet combustibile lo stabilimento necessita di un trituratore. Per la triturazione di paglia e fieno possiamo offrire Trituratore RD-500.
È inoltre importante comprendere che con il funzionamento continuo della pressa granulatrice per 3–5 mesi sarà necessario sostituire parti e componenti ad alta pressione. Pertanto, non bisogna dimenticare di considerare i costi fissi associati alla matrice e ai rulli – sono le principali parti operative delle granulatrici. Se la produzione di pellet avviene solo da materie prime morbide (paglia, fieno), la durata della matrice e dei rulli aumenta di oltre il doppio. Inoltre, il funzionamento costante con gli stessi carichi consente di risparmiare energia elettrica e contribuisce ad aumentare la produttività.
I SISTEMI DI RISCALDAMENTO ALTERNATIVI SEMPRE PIÙ SPESSO NON POSSONO FARE A MENO DEL PELLET
In ogni produzione la questione principale è sempre la vendita. L’applicazione più popolare dei prodotti degli impianti di pellet è il riscaldamento degli ambienti tramite pellet utilizzando apposite caldaie. Esistono però anche altri mercati – i pellet vengono utilizzati come lettiera per le cassette igieniche degli animali domestici.
Da noi stanno diventando sempre più popolari le caldaie a pellet ad alta efficienza fino all’85%. Sono ampiamente utilizzate da molto tempo. Questo tipo di caldaie a combustibile solido può funzionare senza intervento umano fino a 7 giorni. Ciò è possibile grazie alla scorrevolezza del pellet combustibile, che consente di alimentare la caldaia tramite un controllore programmabile che gestisce la coclea. Il processo di alimentazione è automatizzato. Il livello di automazione è tale che la successiva porzione di legno granulato viene prelevata autonomamente dal serbatoio. In questo modo si mantiene la temperatura impostata. Il granulato combustibile viene acceso da un apposito riscaldatore elettrico e ventilatore. Tali caldaie sono inoltre dotate di uno speciale bruciatore per pellet, che consente di sfruttare al massimo il combustibile solido.
Le caldaie a pellet sono facili da mantenere. Devono essere pulite dalla cenere una volta al mese. Sono destinate all’uso domestico da 15 a 500 kW e per uso industriale fino a 2 mW. La durata delle caldaie supera i 20 anni. Una caldaia a pellet dell’azienda austriaca OkoFen è mostrata nella foto.
Le caldaie a pellet rappresentano una seria alternativa alle caldaie a gas, mentre il legno granulato non è solo un combustibile efficiente per le caldaie a combustibile solido, ma anche la migliore alternativa alla legna per le stufe tradizionali.
Di seguito sono riportati esempi di altri utilizzi del pellet.
Le automobili possono essere alimentate con pellet
Nel tempo, la vendita di pellet di piccola produzione aumenterà significativamente. Già a metà del XX secolo i camion funzionavano a legna. Il motore a combustione interna era sostanzialmente lo stesso di oggi. Le automobili funzionavano a gas ottenuto da un generatore di gas tramite la pirolisi del legno.
Un generatore di gas è un dispositivo mediante il quale si ottengono gas combustibili da combustibili solidi. Questo processo è chiamato pirolisi – la decomposizione di molecole pesanti in molecole più leggere sotto l’influenza dell’alta temperatura e in assenza di ossigeno.
Oggi stiamo tornando a questo tipo di carburante per le automobili. Ad esempio, un veicolo “Gazelle” dotato di generatore di gas consuma 1 kg di legno per 1 km. Ciò significa che per 100 km sarebbe necessario trasportare 100 kg di legno. In questo modo, il generatore di gas e il combustibile occuperebbero molto spazio nel veicolo. Inoltre, è necessario fare rifornimento ogni 50 km e accelerare gradualmente per consentire al generatore di passare a una modalità di potenza superiore. Tutti questi svantaggi vengono eliminati grazie al pellet. La scorrevolezza del pellet consente il rifornimento automatico del generatore di gas. Le dimensioni e il peso del generatore a pellet sono inferiori. Un sistema elettronico a microprocessore monitora l’accelerazione del veicolo e, in caso di improvviso cambiamento di carico, collega automaticamente il carburante tradizionale. Inoltre, i pellet hanno maggiore densità e potere calorifico, rilasciano gas in modo più intenso, riducendo il numero di pause per il passaggio a un’altra potenza del generatore. Il granulato combustibile denso e calorico richiede meno spazio nel veicolo. Inoltre, i pellet riducono di tre volte il consumo di combustibile solido fino a 0,3 kg per 1 km. Anche se la benzina viene utilizzata brevemente durante una brusca accelerazione, il consumo rimane comunque più che dimezzato rispetto al carburante tradizionale. Se si guida in modalità economica, si può rinunciare completamente alla benzina. In tal caso, il costo di 1 km è 0,04 $, 1 kg di pellet = 0,11 $/3 (consumo per 1 km = 0,3 kg) = 0,04 $/km.
Un altro importante vantaggio del pellet combustibile è che durante la formazione del gas dal pellet di legno tramite pirolisi non vengono rilasciate sostanze tossiche. Si tratta di un combustibile ecologico.
I pellet sono utilizzati come combustibile per le centrali elettriche
Il consumo di pellet cresce ogni giorno, trovando sempre nuove applicazioni. L’Unione Europea prevede di ridurre le emissioni di sostanze nocive nell’atmosfera del 20% entro il 2020. A tal fine si prevede di aumentare l’utilizzo di biocombustibili nelle centrali elettriche. E tali “centrali verdi” sono persino più economiche rispetto a quelle solari o eoliche.
La maggior parte delle grandi centrali elettriche europee sta passando al combustibile legnoso granulato. Stanno comparendo centrali elettriche mobili alimentate a pellet. Vengono installate sempre più caldaie a pellet di legno. Considerando che petrolio e gas continuano ad aumentare di prezzo, l’uso dei generatori di gas per camion e macchine agricole diventerà sempre più frequente. Oggi è solo l’inizio dello sviluppo dell’utilizzo di questo nuovo combustibile. La sua domanda crescerà ogni giorno.
Va notato che le piccole e familiari imprese dovrebbero già ora iniziare la produzione di combustibile di nuova generazione ed essere pronte alla continua crescita della domanda di pellet. Questo tipo di attività è particolarmente interessante perché non richiede grandi investimenti.
