Il Legno è il combustibile tipico per cucinare la pizza. In tutte le puntate precedenti abbiamo parlato di quanta energia occorre per cucinare la pizza, di come essa viene fornita alla pizza e del tempo di cottura. Ma quanta legna serve a cucinare una pizza ?
Per rispondere a questa domanda dobbiamo chiederci prima che cosa sia la legna?
Il legno è il tessuto vegetale che costituisce il fusto della pianta. Senza perdere troppo tempo nella descrizione fisiologica del legno ci basterà capire che è costituito da cellule vegetali. Queste cellule proprio come quelle del nostro copro hanno delle porosità, fatte da cavità tra le cellule o dentro le cellule stesse. Queste cavità sono ripiene di acqua che serve alla pianta per tutte le sue funzionalità vitali.
Quindi il legno contiene acqua e per il resto del materiale quello che è detta sostanza legnosa (cellulosa, emicellulosa e lignina). Il nostro combustibile quindi è la sostanza legnosa, ma prima dobbiamo privarci dell'acqua che il legno contiene.
La composizione chimica del legno è la seguente:
- 50% di Carbonio (C)
- 6% di Idrogeno (H)
- 43,8% di Ossigeno (O)
- 0,2% di Azoto (N)
La nostra combustione andrà a alterare la struttura chimica del legno producendo principalmente energia liberata sotto forma di calore e CO2 come scarto.
Noi vorremmo che tutta l'energia teorica che il legno conserva produca calore, ma non è così, prima dobbiamo far evaporare l'acqua che vi è contenuta, quindi maggiore sarà il contenuto d'acqua nel legno minore sarà l'energia che andrà alla pizza.
L'energia che è possibile sfruttare per cucinare dalla pizza è detta Potere Calorifero Inferiore e dipende essenzialmente della percentuale di acqua contenuto in esso.
Per capirci abbiamo che un legno con un contenuto d'acqua del 50% ha un potere calorifero di 2,0 kWh/kg, mentre per un legno che ha una percentuale di acqua del 25% abbiamo praticamente il doppio del potere calorifero, circa 4,0 kWh/kg.
Il potere calorifero dipende essenzialmente dall'acqua che vi è in esso e quindi è importante scegliere una legna ben seccata, ma ci possono essere differenze anche tra tipi di legno.
- il faggio al 13% di acqua ha un potere calorifero di 4,0 kWh/kg
- l'abete al 13% di acqua ha un potere calorifero di 4,5 kWh/kg
Per i nostri calcoli useremo le seguenti caratteristiche standard del legno di Faggio (tipo di legno che noi usiamo).
- Tipo: Faggio
- Potere Calorifero Inferiore: 4,0 kWh/kg
- Contenuto Idrico: 13%
- Ceneri Prodotte: 0,2 - 0,5 % in peso
Da delle mie stime ho potuto constatare che in media gli spacconi di legna che noi usiamo hanno un peso di 1,3 kg questo significa che ogni spaccone di legno che noi usiamo fornisce un energia di 5,2 kWh.
Detto questo dobbiamo ricordare dalla Parte 1 che per cucinare una pizza occorre una energia di 951 Wh/m^2, quindi è facile calcolare che per cucinare una pizza partendo da un forno a temperatura ambiente è più che sufficiente un pezzo di legna.
Naturalmente il forno a legna è costruito in modo tale da conservare il calore e quindi anche dopo 24h in cui il forno è spento, il mattone refrattario e la sabbia tengono il forno a una temperatura di 200°C. Quindi il numero di legna che ogni giorno viene usata per portare il forno alla temperatura necessaria per la cottura è di molto inferiore. Questo succede perché il forno è realizzato per poter conservare l'energia, un po' come una batteria conserva l'energia elettrochimica al suo interno.
Legna, CO2 e inquinamento
Ormai i cambiamenti climatici dovuti all'influenza dell'uomo sulla terra sono a tutti evidenti anche se non li si vuole accettare. Questo fatto ci fa capire come il nostro stile di vita provoca enormi conseguenze sulla nostra casa, la principale causa di aumento delle temperature è l'aumento in atmosfera di CO2.
Quindi cucinare con la legna inquina ?
Prima di tutto dobbiamo distinguere due tipi di carbonio:
- Carbonio Fossile: emesso dalla combustione dei combustibili fossili.
- Carbonio Circolante: il carbonio che in modo dinamico viene scambiato nell'ecosistema e nei processi vitali.
Il carbonio del legno fa parte della categoria del carbonio circolante, per semplificare il tutto il carbonio in aria viene assorbito dall'albero mediante fotosintesi e viene usato una parte per crescere e quindi diventa legno, una parte per i suoi frutti che poi verrano mangiati da noi o da altri animali. Quando noi bruciamo una pianta non facciamo altro che immettere in atmosfera quel carbonio che l'albero ha assorbito e così ricomincia il ciclo.
La nostra presenza però ha impattato notevolmente nell'emissione di CO2 nell'atmosfera e può essere visto da questo grafico. Quindi che combustibili dovremmo usare ?
Bhe la riposta non è semplice se vogliamo continuare a mangiare la pizza, di sicuro il ciclo del carbonio estratto dalle piante è sostenibile solo se piantiamo altri alberi al loro posto. Ma vediamo in dettaglio alcune peculiarità.
Costo energetico per l'estrazione e il trasporto delle fonti energetiche:
Per produrre una fonte di energia dobbiamo spendere energia, trasporto per le petrolieri, per la legna, per le trivelle, per le pompe del gas ecc.
Se estraiamo un barile di petrolio, quanto petrolio dobbiamo usare per estrarlo ?
- Per il Gasolio il 12%
- Per il Metano il 10%
- Per il Gas Liquido il 14,5%
- Per il legno <3%
Quindi già da questo possiamo dire che il legno da una resa maggiore rispetto alle altre fonti, ma inquinerà di meno o di più ? Quanta CO2 emette rispetto alle altre finti ?
Consideriamo di dover scaldare per un anno un edifico di 850 m3 con un impianto di riscaldamento da 25kW, con questi dati otteniamo:
- Gasolio: occorrono 3,8 t, emissione di CO2 in atmosfera 13667 kg
- Metano: occorrono 4500 m3, emissione di CO2 in atmosfera 8331 kg
- Legna da Adere: occorrono 12 t, emissione di CO2 in atmosfera 528,5 kg
Ecco a voi, il legno non solo ha un ciclo chiuso e quindi potenzialmente sostenibile ma il suo impatto ambientale è di molto inferiore al metano e la gasolio.
Possiamo quindi dire che la legna per quanto emetta CO2 il suo impatto ambientale non è paragonabile ad agenti ancora più inquinanti come Gasolio e Metano.
La nostra pizzeria inquina ?
Basandoci su questi dati la pizzeria in un anno abbiamo emesso per la combustione della legna circa 740 kg di CO2, la nostra pizzeria usa un impianto fotovoltaico per l'autoproduzione di energia elettrica che ogni anno permette di non versare in ambiente circa 8400 kg di CO2 in meno da fonti fossili.
Fonte: L'energia del legno. Nozioni , concetti e numeri di base.
Autori: Valter Francescato, Eliseo Antonioni, AIEL; Giustino Mezzalira.
Pubblicazione realizzata in occasione di Forlener
Associazione Politiche per la montagna, foreste e beni ambientali Regione Piemonte