Biogas? Il calcestruzzo deve essere resistente | Edilone.it

Biogas? Il calcestruzzo deve essere resistente

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Energie alternative e riduzione della dipendenza dal petrolio e dai suoi derivati; su questi due principali pilastri (oltreché naturalmente sui contributi statali e europei) si basa il dato in controtendenza rispetto alla crisi di due segmenti legati al settore della produzione energetica: il solare (oggi anche questo con i suoi punti di domada) e il biogas.

In particolare, il secondo settore ha visto sorgere un po’ in tutta Italia impianti di medie e piccole dimensioni che utilizzano liquami o altri prodotti secondari del settore agricolo (come l’insilato di mais) per produrre biogas e quindi energia. Gli impianti vengono costruiti da società specializzate che li consegnano “chiavi in mano” agli utenti finali, in genere aziende o cooperative agricole che possono avere a disposizione la “materia prima” per alimentarli.

Fattori fondamentali per il successo economico sono non solo, ovviamente, la qualità impiantistica e la resa di biogas per metro cubo di biomasse, ma anche quella delle strutture in calcestruzzo dei sili di stoccaggio e biodigestione. Per questo le aziende specializzate si rivolgono in subappalto a imprese di costruzione selezionate che costruiscono i manufatti in cls necessari al funzionamento degli impianti, in particolare i sili e le trincee di stoccaggio e biodigestione.

Abbiamo toccato con mano questa procedura, visitando due impianti di biogas in Piemonte, accompagnati da Raffaele Scalese, direttore tecnico della Rooster Costruzioni.


:: Il classico fungo centrale in calcestruzzo per il sostegno della copertura in legno lamellare ::

Il nostro giro comincia a Candiolo, dove Rooster Costruzioni ha realizzato le strutture per un impianto da 990 kWe per la Società Cooperativa Speranza; da sottolineare che l’impianto, che è costato 5 milioni di euro, oltre a produrre oltre 8.468.000 kW/ora di energia elettrica, viene anche utilizzato per il teleriscaldamento del vicino Istituto di ricerca per la cura del cancro della fondazione Agnelli (abbattendo il consumo annuo di metano per riscaldamento da 1.400.000 metri cubi a 400.000).

Altro aspetto qualificante: come ci informa Carlo Vanzetti, titolare di una delle imprese agricole della Cooperativa Speranza: “prima dell’avvio dei lavori, il progetto di costruzione dell’impianto è stato presentato alla comunità locale con un assemblea pubblica in modo da condividere vantaggi e problematiche”.

L’impianto funziona con i sottoprodotti di lavorazione della Cooperativa: letame, liquame e scarti secchi della lavorazione del mais (quest’ultimo fornito da un Consorzio); le materie prime vengono miscelate e inviate a due fermentatori dove avviene la digestione anaerobica con produzione di biogas (purezza in metano dal 48 al 52%) che poi viene convogliato al gruppo di cogenerazione che produce energia elettrica (alla rete) e termica (autoconsumata e ceduta all’ospedale).

Il digestato finale (il processo dura tra i 90 e i 120 giorni) viene infine utilizzato come concime minerale stabilizzato per i campi (che non viene più acquistato sul mercato e che, sempre secondo Vanzetti, ha innalzato la resa dei campi stessi). La Cooperativa Speranza si sta strutturando per produrre nell’immediato futuro anche metano da introdurre direttamente in rete.

Proprio le strutture svolgono un ruolo primario soprattutto in chiave di redditività dell’impianto nel tempo: la qualità dei calcestruzzi delle vasche di stoccaggio, ma soprattutto dei fermentatori deve essere altissima, in modo da poter resistere all’aggressione meccanica, ma soprattutto a quella chimica (che avviene ricordiamolo a temperature elevate).

Entra qui in gioco la competenza della Roster Costruzioni che ha eseguito gli scavi di fondazione delle grandi vasche di stoccaggio (9000 metri cubi l’una), la posa dei ferri di armatura della platea, il getto della platea stessa e poi la posa dei casseri per la realizzazione delle strutture in elevato.


:: Lo strato di isolamento è realizzato in pannelli di polistierene tassellati alla struttura in cls ::

I casseri circolari H 20, progettati e forniti da Doka, utilizzano per il fissaggio degli ancoranti speciali a tenuta idraulica (in tre parti, quella centrale viene annegata nel getto) per evitare la presenza a getto ultimato di fori passanti. I getti sono ad anello chiuso, livello per livello, a salire fino alla copertura; il primo getto è alto 360 cm, quelli successivi sono di 240 cm fino al coronamento.

Tutti i getti devono essere caratterizzati da calcestruzzi compatti, ben vibrati con spessori di copriferro adeguati a proteggere i ferri di armatura per tutta la vita utile del biodigestore (dai 15 anni in su); inoltre tutte le murature interne della camera di digestione vengono rivestite con un primer e poi con un rivestimento resinoso elastomerico con funzione antiacida proprio per evitare l’azione distruttiva dell’acido solforico che trasforma il calcestruzzo in gesso e ettringite, che immediatamente si sfaldano.

La qualità sta nel dettaglio

Secondo cantiere, altri spunti di interesse; siamo a Savigliano sulla proprietà dell’Azienda Agricola Cascinassa; stessa capacità produttiva (996 kW), ma le strutture in questo caso al momento della nostra visita sono in via di costruzione (sono state ultimate ad agosto 2012): due trincee per lo stoccaggio degli insilati di 70×20 metri e quattro digestori, una vasca di stoccaggio e una struttura di postfermentazione.

Le strutture perimetrali in calcestruzzo (Rck 350 in XA1) delle trincee, alte 7 metri, sono state realizzate in un’unica soluzione (in lunghezza le strutture vengono spezzate con rompitratta, poi sigillati, ogni 8 metri per garantire la resistenza alle sollecitazioni meccaniche delle macchine agricole) proprio per garantire la tenuta stagna; per la resistenza all’aggressione chimica, anche lo spessore del copriferro è adeguato: 4 cm.


:: Nella foto in evidenza l’impianto di mescolazione e la copertura in legno lamellare ::

Tale valore, impiegato anche nei digestori garantisce anche la resistenza al fuoco richiesta per queste strutture. La pavimentazione prevede una platea in calcestruzzo da 50 cm di spessore, successivamente asfaltata per resistere all’aggressione dei percolati. Tutti i digestori (alti 8 metri) sono realizzati con getti chiusi (il primo alto 360 cm, i successivi 240) in calcestruzzo (sempre con casseri Doka, così come le trincee), all’esterno dei quali viene applicato un isolamento in polistirene strutturale da 8 cm di spessore, fissato con una griglia di listelli orizzontali in legno sulla quale viene montato il rivestimento di finitura esterno in lamiera grecata.

L’applicazione successiva dell’isolamento è una soluzione più costosa della soluzione che prevede il getto con l’isolamento annegato, ma consente la verifica (e l’eliminazione) della presenza di eventuali nidi di ghiaia che potrebbero compromettere la qualità della struttura. Le strutture vengono poi chiuse con una copertura con copopertura in legno lamellare, che funge da desolforatore, e che si appoggia su una struttura centrale “a fungo” realizzata con un cassero speciale.

Un impianto di questo tipo, ci dice Raffaele Scalese, può essere terminato da terra a cielo in circa sei mesi.

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