Quanto cresce un pioppo al ritmo massimo

[Roberto Deboni DMIsr]

Dati di crescita di un albero dalla crescita piuttosto
rapida, il pioppo:

<https://www.researchgate.net/publication/301955603_Growth_and_Productivity_of_Poplar_Species_in_Southeastern_Kazakhstan/link/59512eb5458515a207f4930d/download>

[Roberto Deboni DMIsr]

I dati sono stati raccolti vicino Almaty, la cui latitudine e' circa
la stessa di quella di Macerata. Il clima ad Almaty e' decisamente
continentale, con temperature invernali mediamente sottozero, con
punte di -30°C ed un primato di -38°C in febbraio. D'estate invece
si va intorno ai +30°C, con un primato di 41,7°C a luglio.
Piove 675 mm in media all'anno, con punte di 100 mm nei mesi di
aprile e maggio. Quindi il cima, a parte i picchi estremi, non
e' tanto diverso da quello in Italia. Ad esempio, a Bologna piovono
671 mm in media all'anno. Non a caso, a pagina 4 viene citato
l'Italia come luogo di valutazione confrontabile.

Gli alberi sono piantati in file di 10, ogni albero in un area
di 2,5 x 1,5 m2 (quindi la fila occupava una striscia larga 2,5 m
e lunga 15 m (circa 38 m2), ovvero 2'400 alberi per ettaro.

Dopo 8 anni, l'albero viene tagliato, con un volume medio del
tronco di 0,111 m3, quindi con 2'400 alberi/ettaro si hanno
281 m3/ettaro. Con un terreno di tipo alluvionale umido,
tagliando le piante dopo il nono anno (quindi un anno di piu')
il volume del tronco sale a 0,143 m3 (senza corteccia).

Aumentando l'area assegnata a 3 x 3 m e quindi abbassando il
numero a 1'044 alberi per ettaro, al decimo anno si arriva ad
una volume di 0,316 m3 di tronco.

Il pioppo appena tagliato preseneta contenuto di umidita' del 110%.
Con un contenuto di umidita' del 45% la resa energetica di 1
tonnellata di legna e' di 2'600 kW·h (quindi 2,6 kW·h/kg).

Il pellet commerciale, con un tasso di umidita' del 10%-15%,
arriva a 4,8 kW·h/kg.

[Leonardo Serni]

On Tue, 23 Feb 2021 01:13:38 +0100, Roberto Deboni DMIsr
<ne...@analisienergie.it> wrote:

>Il pioppo appena tagliato presenta contenuto di umidita' del 110%.

E' un errore, o l'umidità viene calcolata in qualche modo strano?

Leonardo
--

"You all presumably know why" :-) :-(

[Roberto Deboni DMIsr]

On 23/02/2021 09:08, Leonardo Serni wrote:
> On Tue, 23 Feb 2021 01:13:38 +0100, Roberto Deboni DMIsr
> <ne...@analisienergie.it> wrote:
>
>> Il pioppo appena tagliato presenta contenuto di umidita' del 110%.
>
> E' un errore, o l'umidità viene calcolata in qualche modo strano?

Suppongo che significhi che per ogni kg di legna ci sono 1,1 kg di acqua ?

[Roberto Deboni DMIsr]

Ovviamente si intende "legno anidro".

[Roberto Deboni DMIsr]

<https://www.woodproducts.fi/content/moisture-properties-wood>

"The moisture content of wood means the relationship between the mass
of water in it and the mass of the timber without the water. (For
example, if a piece of wood weighing 100 kg contains 50 kg of water,
the moisture percentage is then 100%). The moisture content of newly
sawn wood is usually 40-200%. In normal use the moisture content of
wood varies between 8% and 25% by weight, depending on the relative
humidity of the air."

Dunque, faccendo le proporzioni, se 100 kg di legno contengono
100 kg di acqua, allora il MC e' del 200% ?

[Roberto Deboni DMIsr]

Ecco una definizione:

<http://owic.oregonstate.edu/sites/default/files/pubs/EM8600.pdf>

"The total amount of water in a piece of wood is called its moisture
content (MC). Moisture content is defined as the weight of the water
in the wood divided by the weight of the wood. This number is then
multiplied by 100 to become a percentage."

Quindi, peso acqua/peso legno anidro x 100 = MC

Quindi se ho 200 kg di acqua e 100 kg di legno anidro:

( 200/100 ) x 100 = 200%

Se ho 110 kg di acqua e 100 kg di legno anidro:

(110/100) x 100 = 110%

Viceversa, se MC = 15%

15% / 100 = 15 kg di acqua ogni 100 kg di legno anidro.

Quindi partendo da 210 kg di legno di pioppo, per arrivare
al 15% devo togliere 110-15 = 95kg di acqua, e percio'

210 kg di pioppo al 110% diventano 115 kg di pioppo al 15%.

Qualcuno conferma i calcoli ?

Hmmm, diventa anche chiaro il perche' del metodo. Di fatto
mi limito a togliere e aggiungere l'acqua.

[Leonardo Serni]

On Tue, 23 Feb 2021 11:19:55 +0100, Roberto Deboni DMIsr

<ne...@analisienergie.it> wrote:

>On 23/02/2021 09:08, Leonardo Serni wrote:
>> On Tue, 23 Feb 2021 01:13:38 +0100, Roberto Deboni DMIsr
>> <ne...@analisienergie.it> wrote:

>>> Il pioppo appena tagliato presenta contenuto di umidita' del 110%.

>> E' un errore, o l'umidità viene calcolata in qualche modo strano?

>Suppongo che significhi che per ogni kg di legna ci sono 1,1 kg di acqua ?

Mi pare l'unico modo in cui possa funzionare. E' quello che io avrei chiamato
da profano "contenuto di umidità del 52%", ma... basta méttisi d'accordo :-)

[Augusto Cgn]

Roberto Deboni DMIsr dice:

>
> Suppongo che significhi che per ogni kg di legna ci sono 1,1 kg di acqua ?

Pare strano anche a me: fatto 100 il materiale in discorso, poi ho il
53 di acqua e 47 di cellulosa; totale sempre 100 e non ci sono
stranezze.

--

Augusto

[Roberto Deboni DMIsr]

Con il senno di poi: il metodo del 53-47 fa diventare complicato
il calcolo della massa totale al variare dell'umidita'.

Il metodo invece usato nel settore lo rende facile, perche' basta
solo togliere o aggiungere l'acqua, a parita' di massa di legno
anidro.

Esempio: partendo da 210 kg di legno di pioppo al 110% di contenuto
umida, per arrivare al 15% devo togliere 110-15 = 95kg di acqua,
e percio' 210 kg di pioppo diventano banalmente 115 kg al 15%.

Provi a fare il calcolo invece secondo il metodo "logico"
secondo le "percentuali".

[Augusto Cgn]

Roberto Deboni DMIsr dice:

> Il metodo invece usato nel settore lo rende facile, perche' basta

> Provi a fare il calcolo invece secondo il metodo "logico"
> secondo le "percentuali".

Grazie della precisazione circa "metodo usato nel settore": mi era
sfuggito.
Però per i pellet l'umidità si calcola con la formula
(https://www.pelletit.it/parametri/umidita-pellet/)
(m1 – m2) / m1 x 100
con m1 massa umida e m2 massa secca.
Nella pagina citata si dice anche che l'umidità relativa deve essere
inferiore o uguale al 10%.
Nel seguito indico con:
m - massa del combustibile "così come è", diciamo "combustibile lordo";
mc - massa commerciale, cioè massa combustibile con umidità non
superiore a quella dei pellet (10% massimo);
a - acqua totale in m;
s - residuo secco di m;
us - umidità relativa "di settore", cioè la percentuale di acqua
rispetto al secco;
u - umidità relativa usuale, cioè la percentuale di acqua rispetto al
totale m = a + s;
urs - umidità residua massima "di settore", circa 11% (vedi sotto);
ur - umidità residua massima usuale, per i pellet 10% massimo;
per passare da us a u:
u = 100 * us/(100 + us); us = 100 * u/(100 - u);
Nel seguito sarà fissa l'umidità residua massima ammessa per il pellet:
ur = 10%, a cui corrisponde circa urs = 11%.


Quanto alla praticità:
diciamo che voglio acquistare mezza tonellata di legno di pioppo fresco
che presenta us = 110%; volendo pagare il combustibile e non l'acqua,
calcolo il combustibile utile mc con urs =l 11% con la formula
mc = m * 111/(100 + ur)=
= 500 * 111/(100 + 110)=
= 264 kg
in conclusione contratto per 264 kg di combustibile, equivalente in
linea di principio al pellet;

se uso le percentuali generiche, poichè ad us=110% di umidità
corrisponde circa u=52% (vedi nota) di umidità relativa generica,
(ovvero il restante 48% è residuo secco) calcolo il combustibile utile
mc, che avrà umidità ur=10%, con la formula
mc = m * (100 - u)/90
= 500 * (100 - 52)/90
= 267 kg

***
(nota): per passare da us=110%, calcolata rispetto al residuo secco e
definita "di settore", ad u, che è calcolata rispetto alla massa totale
m, vale la relazione
u = 100 * us/(100 + us)
= 100 * 110/(100 + 110)
= 52 %
e così pure per passare da ur=10% a urs=11%.
***

In conclusione non vedo grandi vantaggi nè nel primo caso nè nel
secondo: serve comunque una calcolatrice.

--

Augusto