Energia dai rifiuti: Valutazione tramite campionatore di CO2 di comprovata efficacia

Determinazione del carbonio biogeno nel processo di incenerimento | AMESA-B

INTRODUZIONE

Un impianto di termovalorizzazione di rifiuti di ultima generazione a Plymouth tratta fino a 265.000 tonnellate di rifiuti residui domestici, civili ed industriali.

Permette di generare energia sottoforma di elettricità e calore in regime di cogenerazione, risparmiando così preziose risorse fossili e riducendo l’emissione di anidride carbonica.

BACKGROUND

Le emissioni di anidride carbonica (CO2) emesse dai siti di termovalorizzazione sono tra i principali fattori che contribuiscono al riscaldamento globale. Con l’attenzione mondiale al raggiungimento dell’obiettivo zero emissioni entro decenni, la misurazione della CO2 biogenica ha assunto un’importanza di primo piano

Lo schema Renewable Obligation (RO), regolato dall’Ofgem, richiede che le centrali energetiche sottoposte ad autorizzazione abbiano una percentuale crescente di elettricità proveniente da fonti rinnovabili – in questo caso valutata tramite la misura della CO2 biogenica.

Per dimostrare che questi impegni in materia di energie rinnovabili siano stati rispettati, i gestori di termovalorizzatori sono fortemente incentivati a dare evidenza della frazione di emissioni di CO2 biogenica. Gli operatori ottengono una serie di certificati (Renewable Obligation Certificates ROC) che vengono scambiati quando il prezzo dell’energia è alto.

Per poter ottenere tali certificati (ROC), gli operator devono dimostrare che il contenuto biogenico è pari o superiore al 50% del contenuto totale di CO2 emessa.

Per poter evidenziate il tenore di CO2 biogenica, gli operatori devono capire come misurarla.

Il metodo analitico 14C fornisce il modo più accurato ed economico per quantificare le emissioni di CO2 biogenica.

  • Amesa-B

    La CO2 biogenica (o neutra) può essere scorporata dall'inventario delle emissioni di gas serra di qualsiasi impianto sottoposto a monitoraggio e reportistica. Una parte della conversione dei rifiuti in energia può essere considerata rinnovabile grazie alla presenza di composti organici nei rifiuti bruciati. La questione che ne risulta si base sull’effettiva quantità di CO2 biogenica e, di conseguenza, sul reale carbon footprint del calore o dell'elettricità prodotta dalla combustione dei rifiuti o dalle centrali RDF (Refuse-Derived Fuel). Tale quantità, inizialmente solo stimata, può ora essere misurata con precisione grazie al campionatore mod. Amesa-B, mediante la determinazione basata sul principio della datazione al carbonio-14 del campione raccolto. Distinguendo tra CO2 biogenica e CO2 fossile, l'azienda può quantificare le sue effettive emissioni di gas serra e l'impronta di carbonio.  

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PROBLEMA

In precedenza, il sito utilizzava un sistema di campionamento costruito su misura che utilizzava basato sulla chimica umida. Questo sistema si basava sullo standard EN 13833. Il primo problema riscontrato risiede nel fatto che il sistema manuale non è in linea completamente con il metodo di riferimento e quindi non pienamente rappresentativo del materiale in ingresso all’impianto dal momento che sono previsti 22 campionamenti in un mese.

In secondo luogo, non si tratta di un sistema di campionamento automatizzato e quindi richiedeva il prelievo del campione da parte degli operatori, il che comportava un incremento dell’incertezza di misura.

In definitiva, l’impianto non era in grado di fornire dati accurati

SOLUZIONE

L’AMESA-B è stato sperimentato come un miglioramento dell’attuale metodologia di campionamento.

BENEFICI PER I CLIENTI

  • Garantisce la piena conformità alla normativa EN
  • Tecnologicamente avanzato rispetto al sistema attuale
  • Campionamento continuo e quindi pienamente rappresentativo del combustibile
  • Completamente automatizzato, non richiede alcun intervento (a parte la sostituzione mensile del filtro campione da parte dei tecnici).

Infine, il Sistema di campionamento AMESA-B può essere inserito nel DCS di impianto in modo da attivare o disattivare il campionamento in funzione dell’accensione dei bruciatori, sia manualmente che in modo automatico e quando il combustibile alimenta il forno o meno.

I dati vengono memorizzati e successivamente scaricati per acquisire i risultati dell’impianto, il che facilita l’analisi in quanto la concentrazione del campione è proporzionale al flusso che lo attraversa.

Alla fine di ogni mese, i campioni di ogni impianto vengono raccolti, elaborati ed inviati a un laboratorio di analisi accreditato secondo la norma ISO 17025 per l’analisi del 14C secondo la norma EN 13833.

I risultati di laboratorio forniscono all’operatore dell’impianto tutto il necessario da presentare all’Ofgem per ottenere i certificati ROC.

RISULTATI

La fase di sperimentazione del campionatore ENVEA mod. AMESA-B, della durata 18 mesi, ha avuto successo in termini di affidabilità dei risultati. Ora, grazie alla sicurezza del metodo di campionamento e alla stabilità dei risultati, l’impianto può comunicare all’Ofgem frazioni di CO2 biogenica superiori al 50% con una variazione del 5% (a seconda del carico di rifiuti).

L’operazione sopra descritta ha avuto un impatto finanziario positivo sulla determinazione dei certificati ROCS.

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