Analisi di laboratorio del pellet

Cosa si può analizzare nel pellet

Tutti i parametri che compaiono nelle classi ENplus e nella norma ISO 17225-2^[1],[11] hanno metodi di prova normalizzati. Li elabora il comitato tecnico ISO/TC 238 «Solid biofuels» e le edizioni in vigore sono pubblicate nel catalogo del comitato^[14]. Per questo il contenuto di ceneri misurato da un laboratorio in Polonia e da uno in Austria si può confrontare, a patto che entrambi abbiano usato lo stesso metodo e riferito il risultato allo stesso stato del campione.

In pratica le analisi sul pellet si dividono in tre gruppi:

• Proprietà fisiche: dimensioni, massa volumica apparente, massa volumica dei granuli, durabilità meccanica, fini. Indicano come il pellet sopporterà il trasporto e come si comporterà nella coclea.
• Proprietà del combustibile: umidità, ceneri, potere calorifico, fusibilità delle ceneri. Indicano quanta energia si acquista e quanta manutenzione richiederà la caldaia.
• Composizione chimica: azoto, zolfo, cloro, elementi maggiori e metalli pesanti. Danno informazioni su emissioni, corrosione e purezza della materia prima.

Parametri e metodi di prova

La tabella associa a ogni parametro la norma del metodo (edizione in vigore), lo stato del campione in cui di solito si esprime il risultato e ciò che il risultato dice a chi acquista. I valori limite delle classi sono riportati nella sezione certificazioni.

Quando si leggono rapporti meno recenti, è utile conoscere alcune modifiche delle norme: la determinazione dei fini secondo ISO 18846 è stata sostituita dalla ISO 5370:2023, e zolfo e cloro oggi si determinano secondo la ISO 16994:2026 anziché secondo l'edizione del 2016. La fusibilità delle ceneri è descritta dalla ISO 21404:2020, che ha sostituito la CEN/TS 15370-1:2006^{[19],[23],[24]}. Numeri di norma più vecchi in un rapporto non indicano un errore, ma dicono che l'analisi non è recente oppure che il laboratorio non ha aggiornato i metodi.

ENplus richiede che il rapporto della prova di fusibilità delle ceneri riporti tutte le temperature caratteristiche previste dalla ISO 21404; le ceneri per questa prova si preparano a 815 °C^[1].

Prelievo del campione: la base di un risultato affidabile

Il laboratorio analizza ciò che riceve: il risultato è rappresentativo esattamente quanto il campione. Per questo esistono norme dedicate al campionamento e alla preparazione dei campioni di biocombustibili: ISO 18135:2017 (campionamento), ISO 21945:2020 (metodo semplificato per piccole applicazioni) e ISO 14780:2017 con l'emendamento del 2019 (preparazione dei campioni)^[26].

Chi ha prelevato il campione?

Sapere chi ha prelevato il campione è importante quanto verificare l’accreditamento. Distinguiamo tre situazioni:

• Campione prelevato da una persona indipendente (ispettore, laboratorio, acquirente) da un lotto definito, secondo una procedura: affidabilità massima.
• Campione acquistato sul mercato: un sacco preso da un grossista o in negozio. Mostra ciò che arriva davvero al cliente, ma un singolo sacco non rappresenta necessariamente l'intera produzione.
• Campione fornito dal produttore: il rapporto può essere del tutto affidabile, ma non sappiamo se il campione provenga da un lotto tipico. Questi risultati li contrassegniamo come fonte: dichiarazione del produttore finché non li conferma l'analisi di un campione prelevato in modo indipendente.

Dove è stato prelevato il campione?

Alcuni parametri cambiano lungo il percorso. ENplus definisce i punti di misura: la durabilità meccanica si determina al carico del mezzo di trasporto nello stabilimento, i fini dello sfuso all'uscita dello stabilimento o al carico per i clienti finali, i fini nei sacchi al momento del riempimento^[1]. Un sacco che ha percorso qualche centinaio di chilometri ed è stato movimentato più volte può contenere più polvere che nel giorno del confezionamento. Il risultato di un campione di mercato non è quindi direttamente confrontabile con un limite misurato presso il produttore, anche se per chi acquista è altrettanto importante.

Cosa deve contenere un rapporto di prova professionale

L'elenco che segue riassume i nostri criteri redazionali: senza questi elementi non consideriamo un documento una fonte completa di dati sul prodotto. Se il venditore presenta «risultati di analisi» sotto forma di tabella riassuntiva nell'offerta, conviene chiedere il rapporto completo.

Accreditamento del laboratorio: ISO/IEC 17025

La competenza dei laboratori di prova è regolata dalla norma ISO/IEC 17025 (Norma internazionale che stabilisce i requisiti di competenza, imparzialità e coerenza operativa dei laboratori di prova e di taratura.)Norma internazionale che stabilisce i requisiti di competenza, imparzialità e coerenza operativa dei laboratori di prova e di taratura.. L'accreditamento secondo questa norma è rilasciato dall'ente nazionale di accreditamento: in Polonia il Polskie Centrum AkredytacjiDati da verificare: Fonte assente nel registro delle fonti del sito. Lo schema ENplus richiede che gli organismi di prova coinvolti nella certificazione siano accreditati ISO/IEC 17025 nell'ambito degli accordi EA/ILAC^[8].

La parola chiave è campo di accreditamento. L'accreditamento non copre «l'intero laboratorio», ma solo i metodi specifici elencati nel campo. Un laboratorio può essere accreditato per la determinazione di ceneri e umidità ed eseguire la prova di durabilità meccanica con un metodo non accreditato. Per questo conviene:

• chiedere il numero di accreditamento e controllarne il campo nel registro dell'ente di accreditamento;
• confrontare i numeri delle norme presenti nel campo con i metodi indicati nel rapporto;
• verificare che nel rapporto i risultati ottenuti con metodi accreditati siano contrassegnati.

L'assenza di accreditamento non significa che il risultato sia sbagliato: la ricerca scientifica o il controllo interno sono spesso svolti con rigore anche senza. Significa però che la competenza del laboratorio non è stata confermata da una parte indipendente.

Chi esegue le analisi sui biocombustibili solidi

Il pellet e gli altri biocombustibili solidi sono analizzati da diversi tipi di enti, ciascuno con un ruolo diverso e un diverso valore come fonte di informazione:

Il controllo interno fa parte dei requisiti di alcuni schemi: DINplus prevede un controllo interno della qualità obbligatorio accanto all'ispezione esterna annuale^[28]. Qui non citiamo nomi di laboratori; gli enti verificati saranno pubblicati nell'elenco più sotto.

Come leggere i risultati rispetto ai limiti di classe

Il risultato è conforme al requisito se il valore indicato dal laboratorio rientra nel limite: lo stabilisce la nota alla tabella dei valori limite ENplus^[1]. Prima di confrontare un risultato con il limite, conviene controllare tre cose:

1. Stato del campione. Ceneri, azoto, zolfo e cloro si confrontano sulla sostanza secca; umidità, potere calorifico, durabilità e fini tal quale.
2. Unità di misura. Il potere calorifico può essere espresso in MJ/kg o in kWh/kg (16,5 MJ/kg = 4,6 kWh/kg). I metalli pesanti in mg/kg, gli altri componenti in percentuale in massa.
3. Classe e diametro. Il limite delle ceneri per A1 è 0,70%, per A2 1,20%. Un risultato dello 0,9% rientra in A2, ma non in A1.

Sostanza secca e tal quale: un esempio

Il potere calorifico tal quale si calcola da quello sulla sostanza secca con una formula che tiene conto della massa dell'acqua e del calore necessario a farla evaporare: Q_ar = Q_d × (100 − M)/100 − 0,02443 × M, dove M è l'umidità in percentuale^[44],[17]. Un pellet da 18,9 MJ/kg sulla sostanza secca con umidità dell'8% ha quindi 18,9 × 0,92 − 0,02443 × 8 ≈ 17,19 MJ/kg (4,78 kWh/kg) tal quale. Lo stesso meccanismo vale in senso inverso per le ceneri: lo 0,70% sulla sostanza secca corrisponde, con l'8% di umidità, a circa lo 0,64% tal quale. Un risultato senza indicazione dello stato può quindi sembrare migliore di quanto sia.

I calcoli con i propri dati si possono fare con i calcolatori.

La conformità non è tutto

Due pellet conformi ad A1 possono differire nettamente: ceneri allo 0,3% e allo 0,7% significano rispettivamente circa 3 e 7 kg di ceneri per tonnellata di combustibile secco. Per questo, oltre alla conformità, guardiamo alla margine del risultato rispetto al limite di classe e alla costanza dei lotti successivi: i dettagli sono nella metodologia.

Ambito delle analisi, tempi e costi

Non indichiamo prezzi: dipendono dal laboratorio, dal Paese, dal numero di determinazioni e dai tempi richiesti. Su costi e tempi di attesa incide soprattutto l'ampiezza dell'analisi. Le opzioni più comuni:

• Pacchetto di base: umidità, ceneri, potere calorifico, durabilità meccanica, fini. È sufficiente per confrontare offerte e controllare le consegne.
• Pacchetto completo per la classe: tutti i parametri della tabella dei valori limite, compresi azoto, zolfo, cloro, fusibilità delle ceneri e metalli pesanti. Serve quando si vuole confermare la conformità alla classe A1.
• Analisi diagnostiche: composizione delle ceneri (elementi maggiori), quando in caldaia compaiono scorie ma i parametri di base sembrano nella norma.

Prima di commissionare l'analisi conviene chiedere al laboratorio la quantità di campione necessaria, come imballarlo, i tempi di esecuzione e quali metodi rientrano nell'accreditamento. Se il risultato deve servire in una contestazione con il fornitore, occorre concordare prima le modalità di prelievo e conservare un controcampione sigillato.

Elenco dei laboratori

L'elenco comprenderà laboratori ed enti di prova che analizzano il pellet in Polonia, Repubblica Ceca, Slovacchia, Germania e in altri Paesi dell'UE, e vi entreranno solo dopo la verifica dell'accreditamento e del relativo campo.