Impianto di trigenerazione: cos'è e come funziona
Per capire il funzionamento della trigenerazione, bisogna partire dal concetto di cogenerazione . Con il termine cogenerazione si indica un processo in grado di produrre contemporaneamente sia energia elettrica che energia termica nello stesso impianto. Questo sistema è in grado di superare le performance di qualsiasi impianto tradizionale di almeno l’ 80%, consentendo un notevole risparmio del combustibile fossile necessario a produrre l’energia. Si ottiene così una notevole riduzione delle emissioni inquinanti. Con la trigenerazione oltre alla produzione di energia termica e di energia elettrica, si produce nel corso dello stesso processo anche energia frigorifera.
Impianti di trigenerazione: il funzionamento
L’idea di realizzare un impianto in grado di generare tre forme di energia, trigenerazione nacque osservando il ciclo produttivo di un impianto di cogenerazione. Ne risultava una produzione di energia termica superiore a quella che si riusciva realmente a sfruttare. Si è pensato quindi di investire parte dell’energia termica nella produzione di aria o acqua fredde (energia frigorifera, appunto) che avrebbe potuto essere utilizzata con efficacia per il condizionamento degli ambienti o per il raffreddamento di macchinari durante altri processi industriali.
Il processo di produzione energetica in un impianto di trigenerazione
Il processo si svolge in quattro fasi distinte:
1) Durante la prima fase avviene la combustione. Il combustibile (che è ecosostenibile, come l’olio vegetale, il biodiesel, il bioetanolo, il biogas o le biomasse) alimenta il motore primo.
2) Il motore primo genera così energia meccanica che viene convertita in energia elettrica grazie ad un generatore.
3) Durante il processo di combustione, il motore primo genera calore, che viene recuperato e reso disponibile come energia termica attraverso scambiatori di calore.
4) Parte del calore accumulato dagli scambiatori sotto forma di energia termica, viene rilasciato a dei frigoriferi ad assorbimento che lo utilizzano come alimentazione per produrre energia frigorifera.
Ciò che differenzia quindi un impianto di trigenerazione da uno di cogenerazione è la dotazione dei frigoriferi ad assorbimento. Questi producono energia frigorifera grazie ad un processo basato sull’evaporazione a bassa temperatura e la pressione di un liquido assorbente e refrigerante a base di acqua, ammoniaca e bromuro di litio.
I diversi tipi di impianto di trigenerazione
A seconda del tipo di combustibile di partenza, che alimenta il motore primo, si distinguono cinque tipologie di impianto di trigenerazione: a biodiesel, a biogas, a biomasse, a gas e a diesel.
- L’ impianto di trigenerazione a biodiesel alimenta il motore primo con la combustione di oli vegetali e grassi animali.
- L’ impianto di trigenerazione a biogas alimenta il motore primo con la combustione di gas di derivazione agricola, proveniente dagli allevamenti, da discariche o dalla depurazione delle acque reflue.
- L’impianto di trigenerazione a biomasse alimenta il motore primo con la combustione di legname, rifiuti biodegradabili, scarti legnosi di lavorazione o cippato.
- L’ impianto di trigenerazione a gas alimenta il motore primo con la combustione di gas metano o GPL.
- L’ impianto di trigenerazione a diesel alimenta il motore primo con la combustione di carburante di origine fossile (petrolio).
Quali sono i vantaggi della trigenerazione
La trigenerazione presenta innumerevoli vantaggi. Primo tra tutti è la sensibile riduzione del consumo di combustibile. La produzione di tre tipi di energia con la medesima quantità di combustibile fa di questo un tipo di processo piuttosto efficiente. Si riducono inoltre le dispersioni di energia nella trasmissione dall’area di produzione a quella di utilizzo, essendo queste molto ravvicinate tra loro. Sarà inoltre percepibile, nel medio/lungo periodo, un grosso risparmio economico, sia grazie al minor costo per l’acquisto di carburante sia grazie al minor consumo dello stesso. Insomma, tre prodotti al prezzo di uno! Ad aumentare il vantaggio economico contribuiranno le agevolazioni fiscali applicate a chi adotta sistemi alternativi e sostenibili per la produzione di energia. Ultimo tra i vantaggi, ma non certo per importanza, sono gli effetti positivi della trigenerazione sull’impatto ambientale, contribuendo a diminuire sensibilmente le emissioni di CO2 nell’atmosfera terrestre.
Articolo pubblicato il: 29/01/2021