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Stufe per riscaldamento domestico, 5 errori da evitare

Uno studio tedesco ha elaborato una guida per il corretto utilizzo delle stufe a legna che aiuta a ridurre l’impatto sulle emissioni inquinanti

stufe per riscaldamento domestico
Credit: Valentyn Volkov da 123rf.com

Come ridurre le emissioni delle stufe per riscaldamento domestico

(Rinnovabili.it) – Con l’arrivo del freddo, uno dei primi sistemi ad accedersi sono le stufe per riscaldamento domestico. Questi apparecchi, se alimentati a biomasse, possono però avere un notevole impatto sulle polveri sottili. Tuttavia la portata di tale impatto non dipende solo dalla tecnologia impiegata. Un nuovo studio tedesco ha infatti dimostrato come un corretto utilizzo delle stufe a legna sia un elemento essenziale tenere sotto controllo le emissioni inquinanti.

Il lavoro è frutto del Centro di promozione tecnologico delle materie prime rinnovabili a Straubing, in Baviera (TFZ – Technologie-und Förderzentrum für Nachwachsende Rohstoffe). Qui un team di scienziati ha valutato gli effetti di diverse opzioni operative e di reali errori commessi dagli utenti nella pratica. Esistono infatti molte possibilità di sbagliare nell’utilizzo delle stufe per riscaldamento domestico: le più comuni vanno dall’impiego di combustibili poco adatti (ad esempio segna troppo umida o tronchi troppo lunghi) a metodi sbagliati di accensione. E spesso chi possiede stufe a biomasse non è nemmeno consapevole della portata di questi sbagli, dal momento che non esistono istruzioni operative chiare.

I risultati dello studio sono stati pubblicati nella rivista AgriForEnergy, in un articolo tradotto oggi da Valter Francescato, direttore tecnico AIEL.

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Aria del braciere permanentemente aperta

Una delle prime questioni indagate è stata il mantenimento dell’adduzione dell’aria comburente primaria in tutto il ciclo di utilizzo. Dimenticare di chiudere l’immissione di aria nel braciere significa commettere un grave errore che causa un rilevante aumento delle emissioni nocive. Per esempio, le emissioni di carbonio organico, responsabile della produzione di fumi maleodoranti, aumentano di 6 volte; quelle di polveri crescono invece di 6,5 volte. Inoltre, si riduce il rendimento a causa dell’aumento della temperatura dei gas di scarico.

Ricarica della legna ritardata 

Il secondo errore riguarda il ritardo della ricarica della legna. Se la ricarica avviene quando il letto di braci è molto basso e appena in grado di accendere la legna, la fase di accensione si allunga. Di conseguenza si ottiene una concentrazione delle sostanze nocive formatisi in questa fase di accensione prolungata. Una ricarica di legna troppo ritardata rispetto all’estinzione della fiamma, comporta un aumento di 5,2 volte delle emissioni di carbonio organico e di 4 volte quelle di polveri.

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Legna umida

Anche la legna eccessivamente umida costituisce un problema. Questa sottrae calore al processo di combustione per la vaporizzazione dell’acqua aumentando il volume dei gas di scarico. La legna da ardere dovrebbe sempre avere un contenuto idrico compreso tra il 12 e il 20%.

La legna con un contenuto idrico inferiore al 10% è troppo secca e causa una combustione troppo intensa con una parziale carenza d’aria. I test hanno mostrato che l’uso di legna con un contenuto idrico del 29% causa l’aumento delle emissioni di carbonio organico di 4,8 volte e di polveri di 4,3 volte rispetto ad una legna stagionata.

Camera sovraccarica

Il quarto errore comune è l’eccessivo sovraccarico di legna nella camera combustibile. Per riprodurre questo caso il gruppo ha incrementato del 70% la quantità di legna raccomandata per la ricarica. Gli effetti negativi sulle emissioni sono risultati meno gravosi degli errori precedenti. Ciononostante, la valutazione ha rilevato incrementi del carbonio organico di 2,7 volte e di polveri di 1,3 volte, rispetto ai valori rilevati con conduzione ottimale.

Accensione negligente

Una fase particolarmente critica in termini di emissioni nocive è l’accensione “a freddo” dell’apparecchio a legna. Nel caso di mancanza di istruzioni da parte del costruttore, l’accensione dall’alto del fuoco è quella che solitamente garantisce i migliori risultati. Tuttavia ci sono anche stufe che raggiungono i migliori risultati con un’accessione dal basso. A fare la differenza è l’accensione diligente rispetto a quella negligente. Il primo caso prevede di utilizzare accendifuoco e non carta di giornale, 4 legnetti di piccola dimensione e 4 ciocchi di legna ben accatastati di circa 500g cadauno. Questi accorgimenti permettono di ridurre di 4,6 volte il carbonio organico e di 1,8 volte le polveri.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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