• biomasse
• gassificazione
• pressione
• tar cracking

La presente tesi di laurea ha per argomento l’utilizzo energetico della biomassa, con particolare riferimento alla tecnica di conversione termochimica di gassificazione. Il processo di gassificazione è, infatti, tuttora ampiamente in fase di studio, sia da un punto di vista di processo, che da un punto di vista di depurazione della corrente di gas di sintesi prodotta.
La tesi è divisibile sostanzialmente in due parti: una prima parte bibliografica, in cui si fa ricerca di base sulle principali proprietà di interesse per le tecniche di conversione termochimica della biomassa, e una seconda parte progettuale/sperimentale, che ha per argomento il processo di gassificazione, mediante la progettazione di un reattore su scala da laboratorio, e gli interventi di purificazione della corrente di syngas dal tar (miscela di composti organici ossigenati) a valle della fase di reazione. Il Capitolo 2 contiene una raccolta di dati di letteratura relativi alle principali proprietà fisiche, chimiche e termiche delle biomasse, la conoscenza delle quali è di fondamentale importanza per l’individuazione dei possibili problemi derivanti dall’accoppiamento fra biocombustibile e tecnologia; si pone particolare attenzione sulle proprietà chimiche, descrivendo le metodologie di caratterizzazione della composizione chimica e di individuazione delle frazioni di cellulosa, emicellulosa, lignina; individuano infine i pretrattamenti a cui la biomassa viene solitamente sottoposta per il raggiungimento di caratteristiche ottimali per l’impiego energetico. Nel capitolo 3, dopo aver descritto il processo di gassificazione, si riporta un’analisi di letteratura relativa al funzionamento di gassificatori da laboratorio o su scala pilota e alle tecniche di rimozione del tar dal syngas mediante cracking termico o catalitico. Il Capitolo 4 è relativo alla progettazione di un gassificatore di biomassa su scala di laboratorio operante in pressione, ideato al fine di studiare gli effetti delle condizioni operative (temperatura, pressione, composizione alimentazione, tempo di residenza) sul processo. Il Capitolo 5 infine riporta i risultati dello studio sperimentale di rimozione del tar dal syngas. La fase di purificazione dal tar, caratteristica del processo di gassificazione, è stata studiata su un impianto di cracking termico esistente.