Risparmio di combustibile fossile

Per avere un’idea di quanto convenga il cambiamento di gestione in un impianto alimentato con fonti rinnovabili è utile introdurre un indicatore di quanto combustibile tradizionale (gas naturale o gasolio) non venga bruciato, cioè di quanto si è evitato di accendere le caldaie au- siliarie. È espresso in forma percentuale.

𝐼𝑅𝐹 =𝑚𝑓𝑜𝑠𝑠𝑖𝑙𝑜𝑡𝑡𝑖𝑚.− 𝑚𝑓𝑜𝑠𝑠𝑖𝑙𝐵𝐴𝑈 𝑚𝑓𝑜𝑠𝑠𝑖𝑙𝐵𝐴𝑈

Dove

𝑚𝑓𝑜𝑠𝑠𝑖𝑙𝑜𝑡𝑡𝑖𝑚. è la quantità di combustibile fossile usato in gestione ottimizzata;

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Il Comune di Cavalese, con i suoi 4.105 abitanti, è il centro amministrativo della Valle di Fiemme.

Collocato a 1.000 metri s.l.m. e disteso su una terrazza soleggiata di fronte alla Catena del Lagorai ospita la sede della Magnifica Comunità di Fiemme, l’ente pubblico di origine storica che da mille anni11 _{tutela la gente della valle e ne valorizza il patrimonio ambientale e culturale} e che amministra ancora oggi un’ingente proprietà collettiva di 20.000 ettari di territorio co- stituito da montagne, pascoli e foreste. Circa 11.000 ettari sono coperti da boschi che la Co- munità gestisce, programmando tagli di legname e rimboschimenti, e curando la viabilità fo- restale tramite il suo Ufficio Tecnico Forestale. L’attento monitoraggio e la rigida pianificazione comportano che la quantità di legname abbattuto sia inferiore alla crescita complessiva salva- guardando e garantendo un progressivo rinnovamento e accrescimento del patrimonio bo- schivo della valle, considerato come un capitale comune dell’intera comunità.

Infatti ancora oggi, nonostante la perdita dei privilegi di autonomia della Magnifica Comunità nel 1807, si mantiene la tradizione e il senso morale di protezione e responsabilità verso l’am- biente: non si preleva un albero se non per farne crescere molti altri in modo che, generazione dopo generazione, le piante si rinnovino e il tessuto boschivo rimanga integro e vitale. Questa regola vale per tutti, anche per i privati che possiedono il 13% della superficie forestale e per i Comuni (40%) che assegnano ai capifamiglia iscritti all’anagrafe e facenti richiesta un lotto di legna da ardere (“part”, in dialetto).

Nei boschi della Val di Fiemme prevale l’Abete rosso, che copre circa il 95% della superficie boscata. Vi è comunque la presenza di altre specie arboree: in particolare Abete bianco, Larice, Pino silvestre e Pino cimbro.

L’Abete rosso, o Picea Abies, è una conifera sempreverde che può superare i 40 metri di altezza e i 400 anni di età. Il fusto è slanciato e diritto, con corteccia grigio-rossastra ruvida, che si sfalda in piccole placche nelle piante più vecchie. Le foglie sono aghiformi, sottili, appuntite e a sezione romboidale, verdi scure. Le pigne sono portate pendule sui rametti; a maturità di- sperdono i semi, ed in seguito cadono intere. L’apparato radicale ha uno sviluppo tipicamente superficiale, e per questo spesso le piante adulte sono sradicate dal vento.

11 _{Le prime notizie documentate risalgono al 1111 d.C. nei patti gebardini, da Gebardo, vescovo e conte di} Trento, che riconobbe per primo l’esistenza di una repubblica rustica autonoma nel territorio della valle di Fiemme. Di questi documenti non si possiede una copia originale, ma se ne trova riferimento specifico e pun- tuale nel privilegio enriciano con cui il 2 aprile 1314, Enrico di Metz, principe vescovo di Trento, rinnova alla Co- munità di Fiemme i diritti già concessi nei precedenti duecento anni Specificata fonte non valida..

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Il legno, di colore chiaro, non presenta differenziazione tra alburno e durame, e gli anelli di accrescimento sono ben visibili. La tessitura fine, la fibratura diritta lo rendono ben lavorabile. È molto usato in falegnameria nella costruzione di mobili ed infissi, ed in carpenteria nella realizzazione di travi e coperture per tetti. All’aria aperta deperisce rapidamente. I rami forni- scono un ottimo combustibile, ad alto potere calorifico [26].

Il legno non si trova mai allo stato anidro, poiché per la sua struttura porosa contiene sempre una certa quantità d’acqua: libera o di imbibizione nei micropori, costituiti dai vasi conduttori e dalle cellule, e legata o di saturazione nei macropori della sostanza legnosa, ossia la cellulosa, l’emicellulosa e la lignina. Quando l’albero viene tagliato il legno inizia a perdere acqua, prima evapora quella libera a partire dalle parti più esterne fino ad arrivare a quelle più interne, poi quella legata finché raggiunge un equilibrio dinamico con l’umidità dell’ambiente esterno. Il tenore idrico del legno è espresso in forma percentuale [24]:

• Umidità del legno anidro, esprime la massa di acqua presente in rapporto alla massa di legno anidro;

𝑢 = 𝑃𝑢− 𝑃𝑜 𝑃_𝑜 ∙ 100

• Contenuto idrico del legno, esprime la massa di acqua presente in rapporto alla massa di legno fresco e rappresenta la misura impiegata nella compravendita dei combustibili legnosi.

𝑀 =𝑃𝑢− 𝑃𝑜 𝑃_𝑢 ∙ 100

In cui

𝑃_𝑢 è il peso del legno umido; 𝑃𝑜 è il peso del legno anidro.

Per chiarire, supponendo che la massa del legno appena tagliato sia costituita per metà d’ac- qua e per l’altra metà di sostanza legnosa, si ha che il contenuto idrico del legno è pari a 𝑀 = 50% mentre l’umidità del legno è di 𝑢 = 100%.

Per convertire l’umidità in contenuto idrico e viceversa si usano le seguenti formule: 𝑢 = 100 ∙ 𝑀

100 − 𝑀 𝑀 = 100 ∙ 𝑢

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Il potere calorifico, PC, di un combustibile definisce la quantità di energia ricavabile dalla com- bustione completa di un’unità di peso. Il legno, come già detto, ha un contenuto idrico che ne modifica il suo potere calorifico, dato che parte dell’energia liberata nel processo di combu- stione è spesa per far evaporare l’acqua, la quale consuma 2,44 𝑀𝐽 per ogni kilogrammo. Quindi si distingue tra PC anidro e PC con un dato M, calcolato nel modo seguente:

𝑃𝐶𝑀=

𝑃𝐶_𝑜∙ (100 − 𝑀) − 2,44 ∙ 𝑀 100

Tabella 5.1 Potere calorifico, contenuto di ceneri e loro punto di fusione in alcuni biocombustibili solidi [24]. BIOCOMBUSTIBILI SOLIDI 𝑷𝑪_{𝒐 [𝑴𝑱 𝒌𝒈}⁄ ]

ABETE ROSSO (CON CORTECCIA) 18,8

FAGGIO (CON CORTECCIA) 18,4

PIOPPO (SRC) 18,5

SALICE (SRC) 18,4

CORTECCIA DI CONIFERE 19,2

LEGNO DI VITE (CIPPATO) 19,8

MISCANTO 17,6

PAGLIA DI FRUMENTO 17,2

GRANELLA DI TRITICALE 16,9

PANELLO DI COLZA 21,2

La differenza nel 𝑃𝐶𝑜 delle varie specie di piante è dovuta in particolare al contenuto di lignina, resine, cere ed olii, per questo i combustibili legnosi hanno un valore maggiore di quelli di tipo erbaceo.

Con l’aumento delle temperature le ceneri rammolliscono fino a fondere completamente, l’uso di combustibili con basse temperature di fusione delle ceneri aumenta il rischio di for- mazione di scorie sulla griglia, favorendone il surriscaldamento e la corrosione e alterando i flussi d’aria primaria.

La massa volumica (Mv) indica il rapporto tra il peso e il volume del corpo legnoso (corpo poroso) composto da un insieme di sostanze e da vuoti (cavità vascolari) variamente riempiti di aria e/o acqua e si esprime in 𝑘𝑔⁄_𝑚3.

La densità sterica, [𝑚𝑠], è tipicamente impiegata per gli ammassi di combustibili legnosi tal quali che formano tra i singoli pezzi spazi vuoti più o meno ampi, in funzione della loro pezza- tura e forma. Si esprime in 𝑘𝑔⁄_𝑚𝑠𝑎 e 𝑘𝑔⁄_𝑚𝑠𝑟, a seconda rispettivamente che l’ammasso sia accatastato, impiegato più per legna da ardere, o riversato, più per cippato.

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56 Tabella 5.2 Massa volumica del legno allo stato anidro [24].

FAMIGLIA SPECIE 𝑴𝒗_𝒐 [𝒌𝒈 𝒎_⁄ 𝟑_] CONIFERE Pino nero 560 Larice 550 Pino silvestre 510 Douglasia 470 Abete rosso 430 Abete bianco 410 Pino cimbro 400 LATIFOGLIE Carpino bianco 750 Cerro 740 Robinia 730 Faggio 680 Quercia 670 Frassino 670 Olmo 640 Betulla 640 Acero 590 Nocciolo 560 Tiglio 520 Salice 520 Ontano 490 Tremolo 450 Pioppo 410

Per l’Abete rosso si ha

𝑀𝑣_{𝑜 = 430 𝑘𝑔 𝑚}⁄ 3 𝑃𝐶𝑜= 18,8 𝑀𝐽 𝑘𝑔⁄

𝑀 = 20 ÷ 30%

Il contenuto idrico medio è del 25%, con il quale si calcolano le caratteristiche corrispondenti. 𝑢 = 100 ∙ 25

100 − 25= 33,33%

𝑀𝑣25 = 𝑀𝑣𝑜∙ [1 + (𝑢 100⁄ )] = 430 ∙ [1 + (33,33 100⁄ )] = 573,33 𝑘𝑔 𝑚⁄ 3 𝑚𝑠𝑟₂₅= 𝑐_𝑣𝑜𝑙∙ 𝑀𝑣_{25= 0,41 ∙ 573,33 = 235,07 𝑘𝑔 𝑚𝑠𝑟}⁄

In cui coefficiente volumetrico 𝑐𝑣𝑜𝑙 = 0,41 𝑚 3

𝑚𝑠𝑟

⁄ _{che è ricavata dall’equivalenza} 1 𝑚3 _{𝑡𝑜𝑛𝑑𝑜 = 2,43 𝑚𝑠𝑟 𝑑𝑖 𝑐𝑖𝑝𝑝𝑎𝑡𝑜.}

𝑃𝐶₂₅= 18,8 ∙ (100 − 25) − 2,44 ∙ 25

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Figura 5.1 Veduta della sede della società Bioenergia Fiemme e dell’impianto.

La società Bioenergia Fiemme S.p.A. viene fondata, per iniziativa del Comune di Cavalese, con l’obiettivo di sviluppare le fonti energetiche rinnovabili e sperimentare la prima esperienza di teleriscaldamento a biomassa nella Provincia di Trento.

La presenza di numerose segherie e falegnamerie nella zona, che producono scarti di lavora- zione quali segatura, truciolo, cippato e corteccia, ha dato l’impulso per creare un sistema di recupero e sfruttamento di una valida risorsa presente in buona quantità sul territorio come fonte per un impianto di teleriscaldamento. Ad oggi il 90% del combustibile legnoso è di deri- vazione industriale, mentre il restante 10% è originato dalla pulizia boschiva.

Dopo un attento studio di fattibilità nel 1999 è nata Bioenergia Fiemme con l’intento di pro- durre energia termica da destinare ad una rete di teleriscaldamento per gli abitanti del paese, il costo totale dell’investimento è stato di 16.000.000 di euro, del quale più del 60% è stato utilizzato per l’infrastruttura, sorta in una zona periferica del paese in prossimità di un campo sportivo.

L’iniziativa ha visto partecipare varie realtà locali, popolazione compresa; Bioenergia Fiemme è una sorta di public company in cui gli azionisti sono il Comune proprietario del suolo dove sorge l’impianto, la Magnifica Comunità di Fiemme responsabile dei boschi, le segherie che producono la biomassa legnosa, le imprese costruttrici dell’impianto, le banche e il sistema di credito cooperativo che hanno partecipato come finanziatori e pure i primi clienti che si sono allacciati alla rete. Infatti nella fase iniziale del progetto gli utenti hanno potuto allacciarsi gra- tuitamente acquistando le azioni della società e diventando di fatto Soci Azionari della stessa. Le segherie coinvolte nell’iniziativa conferiscono oltre 45.000 mst/anno di biomassa per la produzione di calore, che altrimenti andrebbero smaltite.

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