La biomassa viene introdotta dall’alto del gassificatore. Da qui scende verso la parte più stretta del reattore. Lì incontra l'aria a temperature elevate e la reazione di gassificazione si avvia. Punto di forza: la conformazione geometrica del reattore permette di raggiungere un alto tasso di conversione dei prodotti di pirolisi e quindi una trascurabile presenza di catrami.



Caricamento della biomassa. Il sistema per caricare la biomassa è progettato e costruito in base al tipo di biomassa usata e alle esigenze logistiche del cliente. È completamente automatico, a partire dalla tramoggia di stoccaggio. L’umidità massima ammessa è del 20%, per questo il sistema può incorporare il processo di essiccazione. Per l’essiccazione si usano i gas di scarico del motore: il cliente quindi non sostiene costi operativi.

Gassificazione. Il gassificatore è studiato per funzionare in continuo, 24 ore al giorno per 8.000 ore all’anno; trasforma la biomassa in syngas con un potere calorifico medio di 1.200 Kcal/kg.

Rimozione residui carboniosi: il gassificatore è dotato di un sistema a griglia mobile e a doppia valvola a clapet per rimuovere i residui carboniosi pesanti (>150 micron) dal fondo del reattore.

Filtraggio e raffreddamento del syngas. Il syngas esce a 500°C, portando con sé le particelle più leggere dei residui carboniosi (<150 micron) e le ceneri contenute nella biomassa. Il syngas va, quindi, raffreddato e pulito.
Lo schema di filtraggio standard prevede:

• un multiciclone a secco
• un abbattitore di temperatura aria/aria
• uno scrubber ad acqua (a circuito chiuso)
• un compressore con nebulizzazione acqua
• un ciclone di separazione acqua
• un condensatore
• due filtri a biomassa
• un filtro a manica

Lo schema di filtraggio del syngas potrà essere modificato ed adattato in base alla tipologia di biomassa. Ad esempio, biomasse oleose (es: sansa vergine) o con ammoniaca (es: pollina) richiedono dei trattamenti del syngas differenti.

Regolazione del flusso di syngas. E’ uno degli aspetti di rilievo degli impianti di gassificazione. Nell’impianto il syngas viene controllato da tre valvole in serie, che regolano:

1. il flusso del syngas verso il motore. Una valvola a farfalla collegata a un motore comandato da trasduttori nel quadro elettrico regola il flusso in base al carico elettrico richiesto all’impianto (cessione in rete o funzionamento in isola);
2. il rapporto stechiometrico. Una valvola regola in continuo la miscela aria/syngas;
3. l’aspirazione della miscela aria/syngas. La valvola principale del motore collegata al regolatore di giri mantiene il numero di giri a 1.500 rpm (50 Hz) al carico nominale di impianto (kW elettrici).

Cogeneratore: è un gen-set con motore a ciclo Otto che produce energia elettrica e calore.

• Energia elettrica: i rendimenti elettrici vanno dal 30 al 36%, in base al tipo di motore. I motori normalmente usati dall’Ankur Scientific sono Cummins, hanno rendimenti del 30% a fronte di costi contenuti e una comprovata affidabilità in 20 anni di esperienza. A richiesta del cliente sono disponibili diverse motorizzazioni (GE-Jenbacher, Guascor, etc.).
• Energia termica: è prodotta sotto forma di gas di scarico a 500°C e acqua calda a 85°-90°C (circuito di raffreddamento motore). Usando i gas di scarico per l’essiccazione, tutta l’energia termica del circuito di raffreddamento rimane disponibile. Il rapporto di cogenerazione è in questo caso di 1 kWht per ogni kWh elettrico. Il calore è disponibile per tutto il tempo in cui motore funziona (8.000 ore/anno). Se non usato, viene dissipato da radiatori di servizio.