Sunday 29 January 2023
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Stufa pirolitica: scopri cos’è la pirolisi, come funziona ed i risultati dei miei test

I rincari energetici degli ultimi tempi hanno spaventato le famiglie italiane, e, cercando un modo per risparmiare, si parla molto dei vantaggi che potrebbe offrire una stufa pirolitica.

Negli ultimi mesi, infatti, le stufe a pirolisi hanno attirato l’interesse di molti.

Questo impianto a biomassa è usato da secoli nei paesi più freddi, come la Russia, la Germania o i paesi dell’Est.

Promette un’alta efficienza energetica, favorisce l’economia domestica e inquina molto meno rispetto a una stufa tradizionale.

In questo articolo ne parlerò nel dettaglio e vedremo assieme i risultati dei test che ho condotto su una stufa pirolitica da campeggio!

Table of Contents

I miei test sulla pirolisi con una stufa pirolitica da campeggio

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Cos’è la pirolisi?

Prima di vedere come funziona una stufa pirolitica dobbiamo fare un piccolo passo indietro.

Bisogna sapere cos’è la pirolisi: il “motore chimico” che permette alla stufa di riscaldare.

Con il termine pirolisi viene indicato un processo di decomposizione termochimica non ossidativa (ossia in assenza di agenti ossidanti, in questo caso l’ossigeno) applicato su diversi materiali di natura organica (biomasse) per la produzione di energia termica.

Ciclo della pirolisi

Più semplicemente: riscaldando un materiale in presenza di ossigeno si provoca una combustione, la quale genererà calore e sostanze gassose.

Riscaldando, invece, un materiale in assenza di ossigeno, non vi sarà combustione ma il calore causerà una scissione dei suoi legami chimici causando la formazione di molecole più semplici, come gas e carbone vegetale (biochar).

Quando ci siamo accorti che il gas prodotto dalla pirolisi non doveva necessariamente andare perso, ma poteva essere bruciato assieme alla biomassa, sono nate le prime stufe pirolitiche.

APPROFONDIMENTO: Usare il nocciolino di sansa vergine al posto del pellet

Non è vero che la pirolisi non produce gas di scarto

È bene che si sappia che non esistono fenomeni di combustione che non comportino la produzione di gas di scarto e vapore acqueo.

I fumi di una combustione completa sono inodore e incolore, invisibili all’occhio umano, e ricchi di CO2 (anidride carbonica) e vapore acqueo; una combustione incompleta, invece, è causata dalla scarsità di ossigeno presente nell’ambiente e produce il CO (monossido di carbonio).

Sia la CO2 che il CO, sono dei gas molto pericolosi per la salute dell’uomo: se inalati possono causare un grave avvelenamento e, nei casi più gravi, la morte!

Se ci si riscalda con fiamme libere in casa, è sempre meglio avere a disposizione almeno un rilevatore di monossido di carbonio, ne esistono di vari modelli e costano poche decine di euro, vi propongo il test di quello che ho acquistato io.

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Dove acquistare questo rilevatore di monossido di carbonio.

Al contrario di quello che potrebbe sembrare (e di quello che in molti sostengono), anche la pirolisi produce gas di scarto, in particolare CO2. Per questo motivo consiglio anche di munirsi di un rilevatore di anidride carbonica:

Rilevatore di anidride carbonica

Per questo motivo se stai pensando di realizzare una stufa o un fornello a pirolisi da usare in spazi chiusi, dovresti prestare la massima attenzione nel dotarla/o di una canna fumaria: il fatto che il fumo non sia visibile non significa che non ci sia!

Cos’è una stufa pirolitica?

Una stufa pirolitica è un impianto che produce calore senza combustione diretta, ma grazie al riscaldamento di una biomassa e al “riciclo” dei gas da essa prodotti durante il processo.

Il problema delle stufe tradizionali è che i gas prodotti durante la combustione diretta dei materiali escono dalla canna fumaria. Di fatto vanno sprecati!

Una stufa a pirolisi, invece, brucia anche i gas prodotti dal riscaldamento della biomassa, quasi totalmente e molto più velocemente. 

Per questo motivo la stufa pirolitica è molto più efficiente.

Stufa pirolitica Nemo – esempio di fiamma inversa

Questo processo sfrutta le biomasse oltre il 200% in più rispetto a una stufa tradizionale!

Ma attenzione!

Questo dato comprende anche l’utilizzo dei materiali di scarto della pirolisi, ovvero pochissima cenere e carbone vegetale. Questo lo si può bruciare ulteriormente o utilizzare come concime naturale.

Il carbone vegetale è un combustibile e, una volta prodotto, è considerato ancora come parte della biomassa: se impiegato come concime non può essere bruciato e, di conseguenza, diminuisce la quantità di calorie prodotte da considerare!

Com’è fatta una stufa a pirolisi?

La struttura di una stufa pirolitica non è complessa! Gli elementi indispensabili, infatti, sono pochi e il suo assemblaggio è molto semplice. 

Ecco da cosa è composta:

  • un contenitore in grado di resistere ad alte temperature (dai 200° ai 500°C);
  • una camera di combustione secondaria, dove viene bruciato il gas;
  • un basamento dotato di una valvola o un foro mediante cui regolare la quantità d’aria in entrata;
  • se utilizzata all’interno dell’abitazione, una cappa dotata di un tubo in acciaio per espellere i fumi prodotti durante l’accensione.

Per azionarla si dovrà inserire la biomassa nel contenitore e darle fuoco

fornello da campeggio pirolitico

Dopo alcuni minuti le fiamme si spegneranno a causa della mancanza di ossigeno e lasceranno il posto al processo di pirolisi!

All’interno della stufa comincerà a formarsi del gas che, bruciando, produrrà calore.

Vediamo nel dettaglio come funziona.

Come funziona una stufa pirolitica?

Come abbiamo già detto, una stufa pirolitica funziona grazie ai gas prodotti da una biomassa portata ad alte temperature.

Dopo aver inserito la biomassa nel contenitore, basta darle fuoco mediante un accendino e della diavolina. 

Una volta che le fiamme avranno consumato l’ossigeno all’interno del contenitore, si spegneranno e, allo stesso tempo, daranno inizio al processo di pirolisi.

La biomassa comincerà a produrre gas che inizierà a fluire nei condotti che portano alla camera di combustione secondaria.

Durante il percorso verrà sottoposto a un processo di ossigenazione e, una volta arrivato nella camera, bruciato ad altissime temperature (attorno ai 1000°C!).

fornello da campeggio pirolitico

Per favorire il flusso del gas non è necessaria nessuna ventola, ma soltanto un foro o una valvola d’aerazione alla base della stufa.

Il vantaggio principale di una stufa a pirolisi è che non limitandosi alla combustione della biomassa, ma bruciando anche i gas prodotti dalla stessa, ha un’efficienza energetica molto più alta rispetto alle stufe tradizionali.

Le stufe a pirolisi professionali, dotate di un grande accumulo termico, utilizzando circa 3 chili di biomassa in pellet possono riscaldare una stanza di 25 metri quadrati per 8 ore.

Dopo l’accensione non si dovrà fare nient’altro: l’intero processo, infatti, si autoalimenta

Ma non solo! 

Si potranno utilizzare moltissimi tipi di biomasse, a seconda delle proprie esigenze. È possibile utilizzare pure gli scarti delle potature se opportunamente essiccati e tagliati a misura! Questo lo rende un impianto estremamente versatile. 

Vediamo ora nello specifico quali sono i tipi di biomassa che si possono utilizzare.

Cosa puoi bruciare in una stufa a pirolisi?

Una stufa pirolitica è in grado di trasformare in calore qualsiasi tipo di materiale organico.

Dagli scarti della potatura, ai noccioli della frutta, passando per la segatura, fino ad arrivare addirittura alla vinaccia: le stufe pirolitiche possono essere caricate con moltissimi materiali di scarto.

In commercio si trovano dei macchinari in grado di trasformarli in pellet (le pellettatrici), un vantaggio non da poco, soprattutto se si hanno molti scarti idonei a tale trasformazione (cippato).

ghiande per la stufa pirolitica
ghiande per la stufa pirolitica

Negli anni il materiale che si è diffuso di più è il pellet, spesso mischiato con delle legna.

Sintetizzando, in una stufa pirolitica è possibile bruciare:

  • pellet;
  • legna;
  • scarti di potatura;
  • cippato;
  • pellet ottenuto da vari materiali di scarto.

Ecco quali sono i vantaggi di una stufa pirolitica

Ora che sappiamo cos’è e come funziona una stufa pirolitica, vediamo quali sono i vantaggi nell’utilizzarne una!

Gioverà all’economia domestica

Come detto prima, le stufe pirolitiche, utilizzando il 100% dei gas prodotti dalla biomassa, sono molto più efficienti delle stufe tradizionali.

Caldaia a legna a fiamma rovesciata a gassificazione
Caldaia a legna a fiamma rovesciata a gassificazione

Oltre a essere utilizzate per riscaldare, sono stati fatti degli esperimenti che hanno dimostrato come le stufe pirolitiche siano efficaci anche per produrre l’energia necessaria per cucinare. Approfondisci leggendo questo paper!

Non hanno bisogno di essere collegate alla corrente elettrica, il che, considerata una crisi energetica sempre più asfissiante, potrebbe davvero fare la differenza. 

Inoltre sono alimentabili con moltissimi materiali, molti dei quali reperibili a buon mercato.

APPROFONDIMENTO: Si può risparmiare sulla bolletta con un impianto fotovoltaico ad isola?

È una scelta ecologica

Grazie alla pirolisi si ottiene pochissima cenere e molto biochar, ossia carbone vegetale, un ottimo fertilizzante naturale! Permette così anche di diminuire l’uso dei fertilizzanti chimici.

caldaia a legna a fiamma rovesciata a gassificazione - schema
caldaia a legna a fiamma rovesciata a gassificazione – schema

Attenzione alla sicurezza

Quanto spesso abbiamo sentito parlare di incidenti domestici causati dal monossido di carbonio prodotto dalle stufe tradizionali? Se vi interessa, date un’occhiata ai miei test su un rilevatore di monossido di carbonio.

Come ho spiegato all’inizio di questo articolo, la diceria che sostiene che la pirolisi non produca gas di scarto, tra i quali la CO2, è semplicemente falsa.

Se avete intenzione di realizzare una stufa pirolitica, o un fornello a pirolisi, da utilizzare all’interno, prestate molta attenzione nel dotarlo/a di una canna fumaria!

In caso contrario rischiereste di saturare l’ambiente di CO2: un’adeguata evacuazione dei gas di scarto è fondamentale per godere dei benefici di una stufa pirolitica senza incorrere in pericoli.

Nonostante questi vantaggi, in Italia le stufe pirolitiche non sono ancora molto diffuse

Per questo motivo, ho condotto dei test su una stufa pirolitica da campeggio: ecco cosa ho scoperto!

Conclusioni

Ho utilizzato per alcune settimane due fornelletti da campeggio a pirolisi, cosi da iniziare a studiarne le caratteristiche tecniche e di funzionamento.

Ho ottenuto ottimi risultati con il pellet, discreti risultati con rametti e ghiande, pessimi risultati con il cippato e zero risultati con il nocciolino di sansa vergine.

Ci sono molti margini di miglioramento, soprattutto con la biomassa asciutta che troviamo nei giardini, ovvero rametti, corteccia, ghiande, foglie secche ecc.

Ovviamente tutto questo è riferito alla stufetta oggetto del mio test.

Le prove continuano e mano a mano che avrò nuovi risultati aggiornerò questo articolo!

Buon lavoro!

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