Biomasse e biochar: perchè parlarne?
E' noto che l'analisi multi-elementare di matrici eterogenee, come sono le biomasse, è ampiamente impiegata per la caratterizzazione qualitativa e quantitativa finalizzata a molteplici scopi (smaltimento, riutilizzo, trasformazione etc.). Uno dei prodotti secondari derivanti dalla trasformazione di biomasse è poi il biochar, prodotto che può essere ottenuto a partire da biomasse vegetali o animali di ogni genere. Ma ogni “biochar” sarà diverso, così come diverse saranno le sue proprietà e le sue potenzialità di applicazione in agricoltura. Perchè Elementar Italia ha deciso di dedicare un approfondimento a entrambe queste matrici? Esse sono strettamente correlate tra loro e oggetto di un crescente e rinnovato interesse in ambito scientifico, nonchè argomento di discussione contestualizzato nella più vasta tematica dell'economia circolare. Pertanto, l'analisi delle biomasse - che non è certo una novità in ambito analitico - ricopre una nuova importanza dettata dalle crescenti preoccupazioni relative ai cambiamenti climatici ed alla scarsità di materie prime, la cui caratterizzazione accurata ed implicazioni nella conversione in biochar stanno aprendo nuovi scenari. Le varie strategie di attenuazione dei cambiamenti climatici, infatti, passano necessariamente attraverso l’utilizzo di materie di riciclo come biomasse e biochar. Una loro corretta caratterizzazione è senza ombra di dubbio il primo passo verso un loro corretto utilizzo!
Elementar, con la sua esperienza pluriennale nell’analisi elementare di matrici disomogenee, si propone quindi come azienda leader in tale caratterizzazione.
Come?
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"Biomasse e Biochar: caratterizzazione e nuove prospettive"
Webinar dedicato
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L'appuntamento è articolato in due sezioni: I. analisi elementare nelle biomasse e loro caratterizzazione II. determinazione di biochar come materiale che apre nuove prospettive per il futuro. I nostri relatori, Professori impegnati nella ricerca su queste matrici in ambito accademico, hanno soddisfatto ogni domanda e curiosità su questi argomenti, oggi come non mai di attualità e interesse perchè inseriti nelle discussioni più ampie sul cambiamento climatico e sulla necessità di ridurre l'emissione di CO2 in atmosfera.
Ti abbiamo incuriosito?
Le biomasse e l'importanza del contenuto "CHNS"
Come già detto, oggi la tematica energetica vede le biomasse come possibile alternativa alle fonti utilizzate finora. Lo studio delle potenzialità energetiche di queste matrici, di cui esistono moltissime tipologie, (basta pensare alle possibili provenienze: comparto agricolo, forestale, zootecnico, dei rifiuti urbani) e la scelta del processo di conversione energetica non possono prescindere dalle loro proprietà chimiche, in primis dal contenuto di Carbonio e Azoto e dal valore del loro rapporto C/N. Un’indagine più completa della composizione elementare, includendo Idrogeno, Zolfo e Ossigeno, dà poi ulteriori informazioni per valutare la qualità della biomassa come combustibile. Anche la possibilità di utilizzare le biomasse a fini agricoli, in qualità di ammendanti o compost, si lega necessariamente al contenuto degli elementi primari di una matrice organica: Carbonio, Idrogeno, Azoto, Zolfo e Ossigeno.Ne consegue che per l’uso in agricoltura le biomasse devono avere caratteristiche regolamentate., tra cui il fatto che i contenuti di Carbonio Organico, di Azoto Totale, di Carbonio Organico/ Azoto rientrino in specifici valori. Utili per approfondire la qualità e la stabilità/reattività del prodotto sono inoltre il rapporto Ossigeno/Carbonio e il rapporto Idrogeno/Carbonio. E' per questo che ottenere analisi rapide e simultanee dei quattro elementi di base CHNS è indispensabile e fattibile con i nostri analizzatori elementari della serie "vario".
Nel proprio portafoglio prodotti Elementar può vantare un'ampia gamma di soluzioni strumentali che consente analisi con macro pesate.
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L’ossigeno, valore aggiunto della determinazione diretta
Il contenuto di Ossigeno in un campione viene spesso calcolato per differenza e non determinato direttamente. Tuttavia, un’analisi accurata e un dato ottenuto strumentalmente sono fondamentali per evitare errori accumulati dalla determinazione degli altri elementi: Carbonio, Idrogeno, Azoto, Zolfo.
L’ossigeno è sicuramente importante nella valutazione della stabilità/reattività di una biomassa in uso agricolo: il suo contenuto viene utilizzato insieme a quello del Carbonio nella determinazione del loro rapporto O/C. Un altro esempio applicativo interessante è quello dell’analisi dei biocarburanti. L’ossigeno è indagato sia nella materia prima, labiomassa, sia nel prodotto finito (ad esempio biodiesel, bioetanolo, etc) perché favorisce la combustione ed è legato alla riduzione delle emissioni in atmosfera. Elementar può proporre più di una soluzione per la determinazione diretta dell’Ossigeno.
La prima è un kit opzionale che permette di convertire uno strumento della serie vario cube dalla modalità CHNS alla modalità Ossigeno, tramite pochi e semplici passaggi.La seconda è uno strumento dedicato, il rapid OXY cube, analizzatore che si basa sulla tecnica della pirolisi a 1450°C, in conformità allo “Standard Test Methods for Determination of Total Oxygen in Gasoline and Methanol Fuels by Reductive Pyrolysis” - ref. ASTM D5622.
Approfondimento:
analisi ad alta precisione dell'ossigeno nelle biomasse
L'analisi della concentrazione di ossigeno sta assumendo sempre più importanza nell'industria dei combustibili e delle biomasse. Ne consegue che la determinazione diretta delle concentrazioni di ossigeno diventa fondamentale. Il mercato attuale richiede risultati analitici sempre più precisi, in conformità con la normativa ASTM D3176.
Scopri come ottenere risultati analitici sempre più precisi riguardo la determinazione della concentrazione di ossigeno nelle biomasse, scaricando il nostro approfondimento dedicato.
Biochar e nuove prospettive analitiche
Il biochar può essere definito come un sottoprodotto simile al carbone ottenuto durante la conversione termica delle biomasse in energia. Proprio come il carbone, si presenta in piccoli frammenti neri, leggeri e altamente porosi. La sua composizione è principalmente carbonio e ceneri, ma la composizione e le caratteristiche complessive dipendono dal tipo di biomassa utilizzata come materia prima e dalle condizioni di produzione (ad esempio, tipo di conversione termica e temperatura utilizzata). Quindi, è chiaro che posso esistere vari tipi di biochar, ognuno dei quali ha implicazioni differenti su quali sono gli effetti quando viene aggiunto al terreno.
Mediamente il Biochar contiene tra l’80 ed il 90% di carbonio. Quindi ogni tonnellata di Biochar si genera da una quantità di anidride carbonica (CO2) atmosferica pari a circa tre volte il suo peso.
Quindi se immettessimo nel suolo una tonnellata di biochar, si sottrarrebbero 3 tonnellate di CO2 dall’atmosfera. Ne consegue che l'opzione biochar, se praticata su vasta scala, ridurrebbe del 9% le emissioni di CO2 europee. (fonte: Glaser et al, Nature, 2009).
Pensateci: se solo il 3,2% dei residui agricoli italiani venisse trasformato in biochar, l’Italia raggiungerebbe facilmente l’obiettivo previsto dal Protocollo di Kyoto!
Siete curiosi di scoprire tutte le potenzialità di questa matrice?
Allora non potrete certamente perdervi il nostro evento dedicato!
