Pro e contro dei sistemi di riscaldamento a legna
Tronchi, trucioli di legno, erba tagliata e erba servono tutti come combustibili rinnovabili da biomassa legnosa adatti alla produzione di calore ed energia. La combustione di materiali legnosi è il sistema di riscaldamento domestico originale poiché ci sono prove che i popoli preistorici bruciavano materiali legnosi nelle caverne per fornire il riscaldamento millenni prima che qualcuno riconoscesse che carbone o altri materiali potevano essere bruciati per produrre calore. E anche in un passato non così lontano, come nell'Europa coloniale, bruciare legna in un caminetto o in una stufa a legna era il mezzo principale per riscaldare una casa.
Oggi, i camini e le stufe a legna rimangono un mezzo valido per fornire calore, sebbene l'uso di design tradizionali sia ora più una questione di nostalgia e atmosfera che di funzione pratica.
Avvertimento
Quando il legno brucia, rilascia gas pericolosi (ossido di azoto e monossido di carbonio) e fuliggine (particolato). Per evitare problemi di inquinamento, caminetti, stufe a legna e apparecchiature e impianti per l'energia a legna devono essere adeguatamente progettati e ricevere autorizzazioni che soddisfino le normative e gli standard sulla qualità dell'aria.
Dai camini del XIX secolo alle caldaie istituzionali
Laddove esistono ancora nelle case di oggi, questi camini aperti vecchio stile sono più per l'ambiente che per il riscaldamento, perché il design è intrinsecamente inefficiente in termini di consumo energetico. Mentre un caminetto aperto si sente accogliente e caldo nelle immediate vicinanze del caminetto, le correnti di convezione naturale fanno sì che un caminetto aperto aspiri l'aria interna verso l'alto e fuori dalla casa attraverso il camino. Più di un proprietario di casa ha notato che mentre un camino scoppiettante divampa nella tana o nella camera familiare, risucchia anche aria fredda intorno a finestre e porte in altre parti della casa. Inoltre, il tradizionale caminetto a legna o stufa a legna utilizza solo circa il 15 percento dell'energia potenziale immagazzinata nel legno, quindi questi vecchi progetti stanno cedendo sempre più il passo a metodi più efficienti dal punto di vista energetico.
Gli incendi a legna hanno anche il vero inconveniente di creare inquinamento atmosferico. In alcune parti del paese, ci sono restrizioni legali sull'uso di caminetti e stufe a legna. In Colorado, ad esempio, un ambiente in cui si potrebbe pensare che un caminetto a legna sia quasi obbligatorio, il fumo di legna è un tale rischio di inquinamento che caminetti e stufe a legna non certificati di nuova costruzione non sono consentiti ad altitudini inferiori a 7000 metri e dove vengono utilizzati, devono essere unità appositamente progettate come principali fonti di calore, non per uso ornamentale. In alcuni periodi dell'anno, considerati "giorni ad alto inquinamento", la combustione della legna in camini non certificati può essere del tutto vietata.
Per questo motivo, laddove si desidera la combustione della legna come vera e propria strategia di riscaldamento domestico, i sistemi oggi di solito coinvolgono forni a tenuta o stufe a pellet che bruciano pellet di biomassa compressa. Esistono anche modelli di camini e stufe che utilizzano camere di combustione sigillate e funzioni di circolazione dell'aria meccanica. Esiste un'industria vivace per convertire le unità di camini più vecchie in progetti "certificati" più efficienti dal punto di vista energetico. Il design è finalizzato a bruciare il legno a temperature più elevate che riducono al minimo il particolato che fuoriesce come fumo e strizza quanta più energia possibile dalla legna bruciata come combustibile. L'EPA ha una certificazione programma per stufe a legna e inserti per camini. Tra gli stili approvati, le stufe a legna catalitiche bruciano in modo più pulito (emettendo non più di 4,1 grammi di particolato all'ora).
Su scala più ampia, la biomassa legnosa può far funzionare caldaie che riscaldano scuole, uffici, istituzioni e impianti di produzione. Le più grandi strutture alimentate a legna producono tipicamente sia calore che elettricità allo stesso tempo. Tali sistemi di "cogenerazione" di energia termica ed elettrica sono in realtà i più efficienti dal punto di vista energetico.
Come ogni fonte di energia, la biomassa legnosa ha i suoi vantaggi e sfide come fonte di combustibile.
Il costo netto del carburante è più economico del gasolio da riscaldamento, del gas naturale o del carbone.
La biomassa legnosa può essere coltivata e acquistata localmente, a vantaggio delle economie locali.
Il carburante (sotto forma di tronchi, trucioli di legno, erba tagliata, erba e scarti di legname) è ampiamente disponibile, rinnovabile e sostenibile.
I prezzi del carburante sono relativamente stabili.
Le stufe a pellet, che bruciano pellet di biomassa legnosa compressa, sono relativamente non inquinanti e sono approvate dall'EPA.
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Con un'adeguata ingegneria, i sistemi di combustione del legno emettono meno sostanze inquinanti nell'aria rispetto al carbone e al petrolio.
Durante il suo ciclo di vita, la biomassa è una fonte di combustibile a emissioni zero.
L'uso dei rifiuti forestali migliora la salute delle foreste. Rimuovendo i punti morti dalla foresta, la pratica può ridurre i rischi di incendi boschivi.
L'uso costante richiede una fornitura continua di tronchi, trucioli di legno o altra biomassa.
I sistemi in legno richiedono più spazio per immagazzinare combustibile ingombrante.
Le ceneri residue che rimangono dopo la combustione devono essere smaltite in modo appropriato e sicuro.
La maggior parte delle stufe a pellet e dei camini sigillati richiedono elettricità per far funzionare i ventilatori in circolazione.
Il costo iniziale e in conto capitale per la costruzione di un importante impianto di energia dal legno può essere elevato; possono volerci anni per realizzare dei risparmi.
Rispetto ai tradizionali sistemi di caldaie a gas o olio, i sistemi a legna richiedono una caldaia più grande per gestire il combustibile.
I sistemi di trasporto automatizzati dei trucioli di legno e le attrezzature per la movimentazione del carburante devono essere monitorati attentamente per evitare inceppamenti e arresti del sistema.
Il combustibile a trucioli di legno varia in base alle dimensioni, al contenuto di umidità e al contenuto di energia. Il carburante standard non essiccato, o "verde", contiene dal 30 al 55% di acqua, che rallenta la combustione.
L'attrezzatura per essiccare il cippato e migliorare l'efficienza è molto costosa. Nota: la legna secca è altamente infiammabile e richiede un sofisticato sistema di caldaia.