Potere calorifico del pellet

Il potere calorifico del pellet è fra i parametri più influenti nella scelta di questo prodotto ma è anche il valore che il consumatore non può permettersi di prendere in considerazione senza una preventiva “interpretazione” del dato riportato nel sacco. Impareremo quindi come, di fronte al valore del potere calorifico, sia necessario aver acquisito adeguata conoscenza della materia e dotarsi di una buona dose di spirito critico.

E’ forse l’assenza di un’adeguata regolamentazione dell’etichettatura del pellet che ha generato questa situazione di caos? Probabilmente sì. Non esiste una normativa specifica per l’etichettatura del pellet che stabilisca ad esempio i metodi di analisi e l’unità di misura con cui esprimere questo valore in maniera univoca. Nell’attesa che il legislatore faccia il suo noi cercheremo di saperne di più per non farci trovare impreparati sull’argomento e per imparare a riconoscere gli imbrogli. Buona lettura!

Potere calorifico: la guida completa

SOMMARIO ARGOMENTI TRATTATI:

• Cos’è il potere calorifico del pellet e come si misura
• Unità di misura del potere calorifico del pellet
• Potere Calorifico Superiore (PCS), Inferiore (PCI) e netto
• Saper riconoscere i valori improbabili di potere calorifico
• Confrontare correttamente il potere calorifico di due pellet

Cos’è il potere calorifico del pellet e come si misura

Il potere calorifico è la quantità di energia che si può ricavare convertendo completamente una massa unitaria di un vettore energetico in condizioni standard. E’ questa la definizione classica che possiamo trovare anche su Wikipedia la quale specifica inoltre che: se si sceglie la combustione come conversione, il potere calorifico coincide con l’entalpia standard massica o volumica di combustione del combustibile.

Dato per assunto che la normativa di riferimento del settore è la UNI EN ISO 17225-2 e che il Manuale ENplus è il documento guida sulle questioni che riguardano la qualità del pellet (Parte 3: Requisiti di qualità del pellet), lo standard universalmente riconosciuto per il calcolo del potere calorifico è la norma ISO 18125:2017 Biocombustibili solidi – Determinazione del potere calorifico.

La norma definisce un metodo per la determinazione del potere calorifico superiore di un biocombustibile solido a volume costante e ad una temperatura di riferimento di 25 °C in bomba calorimetrica calibrata tramite la combustione di acido benzoico certificato. Il risultato ottenuto è il valore del potere calorifico superiore del campione a volume costante con tutta l’acqua dei prodotti di combustione come acqua liquida.

Cosa se ne fa il consumatore di tutti questi tecnicismi della fisica? Probabilmente nulla, ma questa guida non poteva non partire dalla definizione scientifica di potere calorifico. Ora però cerchiamo di essere pratici andando a scavare su cosa realmente ci interessa.

Riteniamo che l’obiettivo principale di questa guida sia consentire al consumatore di saper interpretare consapevolmente i valori riportati nel sacco e nelle schede tecniche del pellet, imparando a confrontare due prodotti, a riconoscere valori “strani”, ad evitare possibili fregature.

Come vedremo in seguito, quando si parla di potere calorifico il consumatore deve essere attento a tre elementi principali: l’unita di misura utilizzata per rappresentare il valore, la tipologia di potere calorifico indicata (perché ne esistono tre varianti Potere Calorifico Superiore PCS, Inferiore PCI e Netto PCN) ed i “valori improbabili”.

Unità di misura del potere calorifico del pellet

Il primo dei problemi individuati è tanto semplice quanto dannoso: l’utilizzo di una molteplicità di unità di misura. Immaginiamo di trovarci di fronte al banco della frutta e vedere due varietà di mele, l’una con un prezzo espresso in  €/kg e l’altra in U$D/Kg. Per capire quale delle due costa di meno saremmo costretti a convertire una delle due unità di misura, ad esempio quella espressa in dollari andrebbe convertita in Euro. Solo allora potremmo confrontare con immediatezza i due prezzi espressi in €/kg.

Nel caso del potere calorifico del pellet accade la stessa cosa. Alcuni produttori o distributori esprimo il potere calorifico in kWh/Kg (unità di misura utilizzata anche dall’AEOBIOM e dall’European Pellet Council, gestori del marchio ENplus), altri in kcal/kg, altri ancora in MJ/kg, e se fossimo negli Stati Uniti o Canada probabilmente lo troveremmo espresso in Btu/lb (British thermal unit per libbra). Da qui la difficoltà per il consumatore di confrontare velocemente e senza errori due sacchi di pellet che riportano due differenti unità di misura del potere calorifico.

Il perché è presto detto. Alcuni produttori o distributori di pellet hanno tutto l’interesse ad utilizzare un’unità di misura non convenzionale. Probabilmente il potere calorifico del proprio pellet espresso in chilowattora per chilo (kWh/kg) non farebbe una gran figura rispetto alla concorrenza e quindi cercano di intorbidire le acque cambiando l’unità di misura. Ma facciamo un esempio.

Un pellet dal potere calorifico inferiore (detto anche PCI, più avanti in questo articolo vedremo nel dettaglio cosa significa) di 4,6 kWh/kg (che è il valore limite del disciplinare EN17225-2 e quindi quello del marchio di qualità ENplus) non farebbe di certo scintille se paragonato con altri pellet in quanto generalmente si trovano in commercio sacchi con valori di PCI maggiori. In casi come questi il produttore opportunista potrebbe decidere di scrivere 16,56 MJ/kg (che in effetti è la stessa identica cosa!), dando l’impressione di un potere calorifico maggiore (16,56 > 4,6).

Potere Calorifico Superiore (PCS), Inferiore (PCI) e netto

Un altro modo per ingannare l’occhio del consumatore è l’utilizzo improprio del valore del potere calorifico superiore. Alcuni produttori utilizzano opportunisticamente questo valore scrivendo semplicemente “potere calorifico” senza specificare se trattasi di PCS o PCI. Ebbene questo è un tentativo sleale di vincere la concorrenza perché il consumatore non è più in grado di effettuare una valutazione esatta. Con questo stratagemma quel pellet risulterà avere un potere calorifico maggiore rispetto a tutti i sacchi dove il potere calorifero è espresso come PCI.

Il primo concetto che deve essere chiarito è che PCS e PCI sono due modi di analizzare il potere calorifico ma hanno dei significati differenti. Entriamo nei dettagli di ciascuno prima di scendere a conclusioni su quale sia quello più interessante ed eticamente corretto in sede di etichetta.

Potere calorifico Superiore – PCS

Il potere calorifico superiore o PCS rappresenta l’energia potenziale generata dall’ossidazione completa di un combustibile secco compresa l’energia recuperata dalla condensazione dell’acqua di combustione.

Il pellet (combustibile di natura idrocarburica), anche se totalmente secco, quando brucia porta alla scissione del carbonio che si legherà con l’ossigeno liberando CO₂ e dell’idrogeno che legandosi con l’ossigeno liberando H₂O (acqua) sotto forma di vapore. Facendo ricondensare quest’acqua il sistema libera altra energia che si somma a quella della combustione. La somma di queste due fonti di energia rappresenta il potere calorifico superiore.

Ma è qui che viene il bello. Il potere calorifico superiore non è indicativo per l’utenza domestica in quanto le comuni stufe a pellet non consentono il recupero dell’acqua di condensazione che per lo più se ne va con i fumi. Solo alcune tipologie di caldaie, quelle “a condensazione” appunto, consentono il recupero parziale di questa frazione di energia che normalmente viene dispersa attraverso la canna fumaria.

Inoltre, il pellet non è un combustibile totalmente secco come invece previsto per il calcolo del PCS. I valori di umidità del pellet sono generalmente ben inferiori al 10% (sul peso) ma pur sempre superiori allo 0%. Quindi abbiamo una seconda buona ragione per non considerare il potere calorifico superiore, il quale ci porterebbe – di fatto – a sovrastimare il dato di nostro interesse.

Potere calorifico inferiore (PCI) e netto (PCN)

Spesso confuso o equiparato al potere calorifico netto ma in realtà distinto. Per potere calorifico inferiore o PCI si intende l’energia potenziale generata dall’ossidazione completa di un combustibile secco, escludendo l’energia contenuta nell’acqua di combustione. Ed è proprio questa esclusione a renderlo diverso dal PCS.

Il potere calorifico netto, invece, che spesso troviamo nei sacchi nella sua forma inglese di “Net Calorific Value”, oltre ad escludere l’energia contenuta nell’acqua di combustione (come il PCI) utilizza come campione di analisi il pellet con la sua naturale umidità (che come già detto è bassa ma non uguale a zero) quindi viene calcolato sul campione “tal quale“.

Ora, siccome l’umidità residua del pellet assume valori pressoché trascurabili ai fini del calcolo del potere calorifico, spesso il PCI ed il potere calorifico netto vengono utilizzati come sinonimi, ma trattasi pur sempre di un’inesattezza.

In definitiva, quello che dovrebbe raccogliere l’interesse del consumatore è il valore del potere calorifico netto (anche se trovate scritto “inferiore” fa lo stesso per i motivi di cui sopra) perché è realisticamente ciò che quel pellet può rendere bruciandolo nella propria stufa o caldaia.

Non a caso il Manuale ENplus non fa uso del PCI nella tabella dei valori soglia per le differenti classi di qualità ma solo del PCI calcolato su “tal quale”, in pratica il potere calorifico netto.

Saper riconoscere i “valori improbabili” di potere calorifico

E’ tendenza diffusa quella di riportare valori analitici improbabili ovvero valori talmente lontani dalle medie che lasciano pensare che quel valore è stato scritto per errore (nella migliore delle ipotesi). Questo succede purtroppo a causa dell’assenza di norme e controlli da parte di chi dovrebbe proteggere il consumatore.

L’esperienza ci insegna che, ad esempio, se si trova un valore di PCI/PCN pari a 5,3 kWh/kg probabilmente c’è un errore. Un valore così elevato non può essere che relativo al PCS che, come detto sopra, non è il parametro di nostro interesse ed inoltre porta il consumatore a confrontare dati non confrontabili senza averli opportunamente interpretati/convertiti.

Contiamo di fornire in futuro dei range di tolleranza per le varie tipologie di potere calorifico che consentano al lettore di individuare quei valori che dovrebbero fare accendere dei campanelli di allarme e far sorgere dubbi sull’esattezza del dato proposto.

Secondo la pubblicazione Heating values of wood pellets from different species di C.Telmo e J.Lousada su Biomass and Bioenergy i legni di conifere hanno un alto potere calorifico compreso tra 19,66 e 20,36 MJ/kg, mentre i legni duri hanno un intervallo tra 17,63 e 20,81 MJ/kg.

Confrontare correttamente il potere calorifico di due pellet

A causa delle problematiche sopra descritte ed in particolare della pluralità di unità di misura con cui viene espresso il potere calorifico, dell’utilizzo indiscriminato delle varie tipologie di potere calorifico come se fossero la medesima cosa, della tendenza a dichiarare parametri “poco probabili” conducono il consumatore nella confusione e nella conseguente impossibilità di valutare e confrontare correttamente un certo tipo di pellet e le alternative offerte dal mercato.

Per ovviare a questo problema sottoponiamo all’attenzione del lettore uno strumento intelligente denominato “Calorific Balance”, ideato progettato e sviluppato da Pelletit per offrire uno tool pratico e gratuito per il confronto immediato fra due sacchi di pellet per stabilire in maniera inequivocabile quale fra i due ha effettivamente il potere calorifico maggiore.

Calorific Balance non è solo un convertitore di unità di misura ma un software in grado di consentire l’immediata valutazione del potere calorifico anche fra due sacchi di pellet in cui il parametro viene espresso in maniera non direttamente confrontabile, ad esempio: da un lato abbiamo un valore di PCS e dall’altro di PCI/PCN.