Le biomasse sono il punto di partenza della filiera biomassa-energia e della progettazione di sistemi energetici per la produzione contestuale di energia elettrica e termica (cogenerazione) a fonti rinnovabili. A differenza dei combustibili fossili, la biomassa non è distribuita omogeneamente sul territorio e ha una reperibilità non continua e costante durante l’anno. Un sistema cogenerativo a fonti rinnovabili può nascere quindi solo dalla concomitanza della richiesta termica e della disponibilità di biomassa.

Il processo di trasformazione consiste nella produzione di un biocombustibile (cippato, biogas, syngas, olio vegetale, biodiesel, bioetanolo, ecc.). La scelta del processo di trasformazione, e quindi del sistema energetico a valle del processo, dipende dalle caratteristiche della biomassa (umidità, composizione, pezzatura, ecc.). I processi posso essere di varia natura: biochimici (es. digestione anaerobica), termochimici (es. combustione diretta, gassificazione) e fisico-chimici (es. estrazione meccanica di oli da piante oleaginose).

Infine, come sistemi energetici cogenerativi alimentati a biomassa si usano gli stessi sistemi utilizzati per la cogenerazione a fonte non rinnovabile: motori endotermici alternativi, motori Stirling a combustione esterna, microturbine a gas e cicli a vapore o ORC (Organic Rankine Cycle). Come precedentemente enunciato, la scelta del sistema energetico è vincolata alla biomassa a disposizione e al processo di trasformazione scelto.

Tra le varie possibili filiere, delle quali alcune possono considerarsi consolidate, si possono citare:

  • (i) la combustione diretta di biomasse solide in caldaie alimentanti cicli a vapor d’acqua o a fluido organico,
  • (ii) la digestione anaerobica di reflui zootecnici, residui agroindustriali o colture dedicate con produzione di biogas e combustione in motori endotermici alternativi o microturbine a gas,
  • (iii) la gassificazione di residui colturali o biomasse legnose con produzione di syngas e combustione in motori endotermici alternativi
  • (iv) l’estrazione di oli vegetali da colture oleaginose dedicate e la combustione dell’olio in motori endotermici alternativi.

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