Le cippatrici: tecnologia necessaria per l'economia forestale
Nelle lavorazioni forestali e nelle aree dove si effettua l'esbosco è oggi necessario lasciare pulito l'areale dove si è effettuato l'intervento. Il metodo più conveniente è quello di effettuare la sminuzzatura del materiale legnoso di risulta o anche di grande pezzatura. Il cippato così ottenuto può essere utilizzato come combustibile o per la produzione di pannelli truciolati o di compost. L'industria meccanica offre oggi un'ampia gamma di macchine cippatrici, adatte per le diverse esigenze di lavorazione
L'ambito forestale nostrano è molto particolare se confrontato con quello europeo. Infatti, la maggior parte degli appezzamenti dai quali sarebbe possibile ricavare grandi quantità di biomassa si ritrova confinata in zone di difficile accesso e caratterizzate da un'orografia particolarmente ostica. Inoltre, una grande frammentazione in termini di proprietà dei patrimoni boschivi rende molto difficile pianificare interventi forestali estesi su aree molto vaste. Questi sono i fattori più importanti che ostacolano da noi la diffusione su vasta scala di macchinari semoventi espressamente concepiti per operare in ambiti forestali come gli harvester, i forwarder e i feller buncher, che garantiscono sì produttività elevatissime, ma richiedono grandi investimenti, spazi ampi e spesso non si adattano ad operare sulle pendenze estreme dove è confinata la maggior parte del nostro patrimonio boschivo utilizzabile. Non a caso sul nostro territorio la maggior parte degli abbattimenti avviene ancora manualmente utilizzando la motosega, mentre nell'ambito delle filiere bosco-legno-energia è sempre più utilizzata la tecnica detta "Full-Tree.System" che prevede l'esbosco (con verricelli per piccole distanze o con teleferiche per distanze elevate) di piante intere, con lavorazione delle stesse in piazzola e sminuzzatura in loco del materiale di risulta.
Questo avviene anche perché è sempre più spesso necessario provvedere a lasciare pulito dalle ramaglie l'areale ove si è operato l'esbosco, e per fare ciò il metodo più conveniente è quello di provvedere a sminuzzare il materiale legnoso di risulta. La sminuzzatura del materiale di scarto (ma anche quella operata su materiali di grande pezzatura) può essere effettuata sia allo scopo di produrre del cippato da bruciare per produrre energia, sia allo scopo di preparare scaglie di legno da utilizzare nella produzione dei pannelli truciolati, nonché per la produzione di compost.
Il cippato è ottenuto attraverso un'azione meccanica di taglio che ha lo scopo di trasformare biomassa legnosa di varia natura in frammenti relativamente uniformi aventi generalmente una lunghezza compresa tra 2 e 5 cm, una larghezza massima di 2 cm e uno spessore di qualche millimetro. Una volta cippato e ridotto a scagliette di dimensioni abbastanza uniformi, il legname risulta più facile da trasportare, da essiccare e anche più rapido da bruciare in quanto i chips offrono una maggiore superficie di contatto con l'aria rispetto alla comune legna da ardere.
In termini pratici i principali vantaggi della cippatura derivano, innanzitutto, dal fatto di permettere di valorizzare materiale altrimenti scartato; con questa operazione le ramaglie vengono ridotte ad un terzo circa del loro volume iniziale, ed è possibile utilizzare i chips per alimentare impianti di combustione automatizzati anche di piccole dimensioni. Tra gli svantaggi si annoverano, invece, una grande richiesta di energia per il processo di sminuzzatura, una scarsa conservabilità del legname cippato (soprattutto quando l' umidità è superiore al 35–40%) e una massa volumica piuttosto bassa (il volume occupato dal cippato è quasi doppio rispetto all'ingombro di un peso equivalente di legname tondo). L'operazione è effettuata con macchine chiamate cippatrici, che impiegano diversi principi di funzionamento e sono prodotte in una gran varietà di modelli. Dal punto di vista della movimentazione le cippatrici usate in selvicoltura possono essere portate o trainate da un trattore, dalla cui presa di potenza derivano il moto necessario al loro funzionamento, oppure trainate (anche da fuoristrada e pick-up) e dotate di motore autonomo (quasi sempre a ciclo diesel), mentre i modelli di grande potenza (generalmente oltre i 300 kW) possono essere montati sul pianale di un camion. In questo caso possiedono comunque un motore autonomo, ed utilizzano quello del camion per azionare la gru che provvede all'alimentazione della cippatrice. Le cippatrici possono essere distinte in tre grandi categorie a seconda dell'organo di taglio che utilizzano: a tamburo, a disco e a vite senza fine. Nelle prime l'organo tagliente è costituito da un cilindro che ruota sul proprio asse longitudinale, con i coltelli, in numero variabile da due a quattro a seconda del modello, montati sulla superficie del cilindro. La sporgenza dei coltelli dalla superficie determina la lunghezza delle scaglie e può essere regolata opportunamente. Nelle cippatrici a disco l'organo tagliente è invece costituito da un grosso volano sulla cui parte esterna sono montati i coltelli, sempre in numero variabile. Vi è poi una battuta che funge da incudine e blocca il pezzo di legno che avanza. In questo caso la dimensione delle scaglie viene variata modificando la sporgenza dell'incudine e quella dei coltelli. Nell'ultimo tipo di cippatrici, quelle a vite senza fine, vi è una spirale tagliente che ruota attorno al proprio asse; ed in questo caso non è possibile variare la dimensione dei frammenti che si ottengono (da 50 ad 80 mm circa).
Il legname la lavorare viene introdotto attraverso un'apertura con una forma tronco-piramidale che ne facilita l'immissione, che nella maggior parte dei casi viene effettuata a mano, mentre per i modelli più pesanti può essere effettuata tramite una gru. Esistono in commercio, inoltre, modelli dotati di nastri trasportatori che convogliano il materiale nella bocca di alimentazione.
Il materiale introdotto arriva poi fino agli organi taglienti, o per semplice caduta o attraverso due rulli dentati, di cui almeno uno deve essere trazionato. Nelle cippatrici a vite senza fine, invece, non sono presenti organi deputati al trascinamento perché è la vite stessa ad effettuare tale operazione.
L'uscita delle scaglie avviene con una ventola montata posteriormente all'organo di taglio, che invia il materiale lavorato all'esterno attraverso un collo d'oca orientabile. Il loro limite è dato dal fatto di produrre del materiale piuttosto grossolano e di consentire scarsissime possibilità di regolazione delle dimensioni del cippato. La potenza richiesta dalle cippatrici varia in funzione di diversi parametri e più precisamente in funzione del diametro del materiale da sminuzzare, del coefficiente di densità (che dipende dalla specie legnosa) e dell'umidità. Possiamo quindi avere cippatrici piccole (fino a 50 kW), che lavorano diametri fino a 20 cm; medie (da 50 a 100 kW) che lavorano fino a 30 cm di diametro e grandi (oltre 100 kW) che lavorano anche diametri maggiori.
Sicurezza
Il fattore sicurezza rappresenta un elemento fondamentale nell'utilizzo di queste macchine, in quanto, per il tipo di lavoro che esse devono svolgere, risultano essere estremamente pericolose. Il rispetto di tutte le norme di sicurezza appare quindi doveroso. Tutte le sminuzzatrici devono essere provviste di un pulsante di arresto rapido collocato in una posizione di facile accesso, ed uno o più comandi per arrestare ed invertire il moto dei rulli di alimentazione posti in punti strategici. Questo perché, specie per le macchine di piccole dimensione alimentate a mano, uno dei pericoli maggiori è rappresentato dalla possibilità di essere trascinati nella bocca di alimentazione. Su tali macchine, per prevenire tale tipo di inconveniente sono state allungate le tramogge di carico e sono state predisposti anche degli aggrappi (o maniglie) da afferrare in caso di pericolo. Per evitare che il materiale espulso dal collo d'oca possa poi colpire delle persone è opportuno che nessuno si mantenga nelle vicinanze della macchina, mentre l'operatore in genere è protetto dalla cabina della gru. In ogni caso, per evitare incidenti, il personale che opera nelle vicinanze della sminuzzatrice deve indossare un apposito vestiario protettivo, in particolare occhiali e casco. L'ultimo elemento da tenere in considerazione è rappresentato dall'elevata rumorosità di tali macchine, per cui sarà necessario indossare delle cuffie anti-rumore.
