Dopo aver analizzato le simulazioni dei flussi di calore e della fluidodinamica di un impianto pilota di produzione di biogas, si è concluso che i risultati non soddisfano i parametri previsti per lo scale-up di un impianto industriale pienamente produttivo ed economicamente sostenibile, a causa della mancanza di controllo dei parametri relative ai processi termodinamici coinvolti nell’intero processo di gassificazione, che integra pirolisi, combustione e gassificazione in un unico reattore rotante. La conclusione principale è stata che la soglia di efficienza energetica prevista non sarà raggiunta con l’uso di catalizzatori a base di idrocalcite.

È stato quindi necessario postulare un nuovo processo di termodegradazione che consenta il monitoraggio individuale di ciascuno degli stadi termodinamici di degradazione (essiccazione, pirolisi, combustione e gassificazione) che hanno luogo nel processo di gassificazione di un rifiuto organico, applicato al forno rotante configurazione per il reattore principale.

Il nostro approccio graduale si è basato su:

• Applicazione di un nuovo modello termodinamico e cinetico per individuare i parametri che influenzano i processi di pirolisi-disidratazione e combustione-gassificazione nella configurazione del forno rotante.
• Simulazione dei processi termici mediante strumenti avanzati che consentono di ottimizzare in modo individualizzato i parametri di funzionamento alla pirolisi-disidratazione e alla combustione-gassificazione.
• Concettualizzazione dell’ingegneria che consentirà di valutare i parametri termodinamici e cinetici.

• Analisi della fattibilità della generazione di bio-olio: sviluppo del modello cinetico di reazione applicato al reattore di combustione e gassificazione, basato sulle variazioni della stechiometria del contenuto di O2 e del vapore acqueo, nonché sulla riduzione del contenuto di gas di azoto nel Syngas finale produzione.
• Verifica dei modelli e simulazione di un impianto pilota sperimentale, in grado di trattare 50 kg/h di rifiuti.