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Approfondimenti

28 Giugno 2011

Cogenerazione a olio vegetale: motori veloci o motori lenti?

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Era il 1900 quando un anonimo progettista, di nome Rudolf Diesel, presentò all’esibizione mondiale di Parigi un motore alimentato al 100% da olio vegetale derivante dalla spremitura di arachidi.

Il progetto sostenuto dall’inventore ebbe da subito vita dura, visto i contrasti di coloro che preferivano quale combustibile l’utilizzo dei derivati del petrolio. Già in questo lontano passato, Diesel pensava che l’olio vegetale avrebbe portato maggiori benefici sia a livello ambientale che a livello economico, aumentando i posti di lavoro e le prospettive delle aziende agricole pronte a sfruttare zone meno adatte alle classiche colture.

Dopo la sua misteriosa morte nel 1913, in diverse occasioni l’idea di Diesel venne riutilizzata in ambiti prettamente scientifici o per necessità (come durante i conflitti mondiali), senza però avere una diffusione tale da potersi ritenere importante o degna di nota nel mondo delle motorizzazioni.

Da qualche anno la politica energetica europea e internazionale si concentra sempre più sulla combustione da fonti energetiche alternative, sostituendo i collaudati sistemi cogenerativi alimentati da combustibile fossile con nuovi alimentati da combustibili ecologici.

Le alternative nel mercato della cogenerazione ad olio vegetale non mancano, ma non tutti sanno che vi è una grande differenza tra le diverse tipologie di motori cogenerativi: un’importantissima differenza è quella tra motori lenti e motori veloci.

La velocità della cogenerazione

Gli impianti destinati alla cogenerazione ad olio vegetale sono classificati a seconda del numero di giri al minuto del motore di cui sono dotati. A parità di potenza meccanica del motore, il regime di attività può essere determinante per il rendimento complessivo di un impianto.

Dove non espressamente specificato, gli impianti cogenerativi sono dotati di motori veloci funzionanti generalmente a 1500 giri/minuto. Sono sicuramente un ottimo prodotto dall’alta flessibilità e dalla grande efficienza e hanno un lungo ciclo di vita. Il loro utilizzo garantisce alti standard di efficienza energetica e cogenerativa.

Accanto a questa tipologia, abbiamo anche quella dei motori lenti. Questi hanno un numero di giri variabile dai 750 ai 1000 giri al minuto, quindi decisamente inferiore rispetto ai motori veloci. I motori lenti sono il risultato di un processo di evoluzione tecnologica derivante dal settore nautico: sin dal 1920 i motori navali rispettano schemi di costruzione che ispirano continuamente gli impianti di cogenerazione attualmente sul mercato.

Le differenze sostanziali tra motori veloci e lenti

Definito l’elemento classificante dei diversi impianti, possiamo soffermarci sui diversi fattori che li contraddistinguono.

In primo luogo si può osservare come i motori lenti prevedono alcuni interventi manutentivi, che però non limitano la produzione: questi possono essere eseguiti senza dover spegnere o rallentare l’impianto. Tali motori infatti sono stati pensati per essere installati su mezzi di trasporto che, come le navi, devono funzionare con continuità e in ogni circostanza (guasti parziali o per l'appunto interventi manutentivi). I motori veloci, al contrario, devono necessariamente fermarsi per assicurare una corretta sostituzione delle varie componenti, per poi essere riavviati.

Un motore lento può funzionare, oltre che a normale gasolio, con qualsiasi tipologia di bio-combustibile: olio vegetale puro (palma, soia, arachidi, etc.), grasso animale (maiale, pollo, pecora, etc.), olio complesso (olio da frittura, sottoprodotti dell’olio, etc.).  E’ però d’obbligo sottolineare come questa sua caratteristica di duttilità e adattabilità, è limitata dall’elevata sensibilità dei filtri riguardo le varianti acide delle sostanze immesse.

Un motore veloce, invece, viene pensato esclusivamente per il combustibile per cui sarà predisposto: i filtri oltre che le altre componenti sono realizzate ad hoc per la combustione di uno specifico combustibile, ad esempio di olio vegetale. E con gli interventi manutentivi previsti,  si garantisce la perfetta funzionalità dell’impianto.

Possiamo notare differenze anche analizzando il consumo del combustibile e di olio di lubrifica: in questo caso le migliori prestazioni, anche se di poco, sono assicurate dai motori lenti.

Ad ognuno il suo motore

Ogni investimento nel settore della cogenerazione presuppone un’attenta analisi dei fattori sopra citati. L’investitore deve tarare la tipologia di impianto sulle proprie necessità e sulla finalità da perseguire, oltre che naturalmente su considerazioni di tipo tecnico-economico.

Ad esempio un investitore che vuole finalizzare la sua attività alla produzione di energia verde incentivata a livello nazionale, deve necessariamente ricordare che:
• a parità di fattori, un motore lento ha un rendimento elettrico basso rispetto al rendimento termico del sistema, mentre possiamo notare una sostanziale parità di rendimento in un motore veloce;
• un motore veloce è di più veloce costruzione rispetto alla sua alternativa;
• la differenza di costo relativa alle due tipologie di impianti può risultare determinante osservando le proprie necessità produttive;
• i servizi di fornitura di combustibile cambiano sensibilmente, a seconda della disponibilità pratica e logicistica del cliente;
• la garanzia della casa madre cambia per le tipologie di impianto.

CCEngineering realizza progetti e impianti ad hoc a seconda delle situazioni ed è in grado di proporre impianti con motori a basso (i modelli DZC di ABC) o alto numero di giri al minuto (di MAN o MWM). Tutti i motori veloci CCE da 1 MW ad olio vegetale hanno la garanzia della casa madre per il funzionamento in continuo con tale combustibile. Per tutti i motori lenti, CCEngineering assicura il normale funzionamento dell’impianto per un numero prestabilito di ore in un anno ad una determinata potenza.

* Dott. Davide Frigerio, Project Manager CCEngineering srl

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