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Nel seguente lavoro ci si propone di valorizzare il principale prodotto di scarto della filiera dell’olio di oliva andaluso, l’olive pomace tramite un Integrated Gasification Fuel Cell Plant.
L’impianto comprende molteplici sottosistemi comunicanti tra loro tramite flussi di materia, calore ed energia elettrica con l’obiettivo di massimizzare l’autoconsumo così da ottimizzare il rendimento generale.
Anche gli altri flussi in uscita dall’impianto verranno valorizzati all’interno dell’olive mill stesso e della serra, in particolare per quest’ultima è stata studiata la fattibilità di un utilizzazione dell’anidride carbonica tramite il processo di carbon fertilization.
L’olive pomace (o Alperujo) è come detto il principale prodotto di scarto della filiera dell’olio di Oliva, in particolare negli ultimi 20 anni, quando l’industria dell’olio di oliva è passata da un sistema di estrazione in tre fasi ad un sistema di estrazione bifase; questo ha portato ad un notevole incremento degli scarti e ad un cambiamento sostanziale nella loro composizione.
L’olive pomace è infatti un thick sludge contenente un tasso di umidità tra il 60 ed il 70%, generalmente questo viene inviato a degli impianti di estrazione dell’olio tramite trasporto su gomma; pratica ineconomica e che può causare blocchi nell’impianto in caso di mancato smaltimento.
Nel progetto proposto si va a gestire in loco questo prodotto tramite un Integrated Gasification Fuel Cell Plant; è stato scelto un gassificatore di tipologia Downdraft simulato da un modello certificato su dati sperimentali fornitoci dall’Università di Jaen.
Oltre al gassificatore, il sistema è composto da molteplici sottosistemi, in particolare la biomassa e i successivi prodotti dovranno affrontare in serie i seguenti componenti :
Essiccatore
Pellettizzatore
Gassificatore downdraft
Conditioning stage
Fuel Cell con diverse soluzioni di ricircolo ed abbattimento di inquinanti dannosi per la salute
Serra
La qualità del gas prodotto, ricco in CO e H2 e povero di composti problematici nella gestione quali TAR e altri risulta essere adatto allo sfruttamento in una cella a combustibile a carbonati fusi.
Lo studio nel particolare si è soffermato sulla valorizzazione energetica del prodotto; sono state sfruttate le sue capacità concentrative rispetto alla CO2 per fornirne un flusso ad una serra così da favorire il processo di carbon fertilization.
È stato sviluppato un modello funzionante di MCFC per il software Aspen Plus partendo da un modello fornito per il software Aspen Hysys.
Tale modello è stato quindi posto all’interno di un circuito ideato appositamente per soddisfare i requisiti ed è stato testato per diverse condizioni di lavoro, in particolare è stato variato sia il fattore di utilizzazione del combustibile proprio della cella che la quota di ricircolo anodica; cercando di massimizzarne il rendimento elettrico.
È stata adoperata inoltre una camera di combustione all’interno del loop di ricircolo della MCFC così da garantire la completa conversione del combustibile e quindi l’assenza di componenti nocivi per la salute umana e conseguentemente assicurare una corrente di uscita composta solamente da CO2, N2 e H2O.
Una frazione di tale corrente viene inviata ad una serra così da favorire il processo di carbon fertilization ed incrementarne la producibilità, oltre che ridurne il consumo di acqua.
Nell’impianto designato vengono inoltre prodotte energia elettrica, acqua calda sanitaria e calore adatte all’autoconsumo nell’Olive Mill e nell’impianto integrato stesso, andando a maggiorare l’overall efficiency.
È stata successivamente effettuata una valutazione economica dell’impianto che determinasse il costo dell’elettricità equivalente, l’investimento da effettuare ed il tempo di rientro.