Nextville - logo

Approfondimenti

27 Luglio 2011

Il biogas: quando gli scarti possono essere una fonte di energia

( )

Il biogas (gas prodotto da digestione anaerobica di sostanza organica) rappresenta un importante passo nel campo delle fonti rinnovabili: è uno strumento utile per integrare il reddito derivante dall’attività agricola e permette lo sfruttamento degli scarti di lavorazione agroindustriale quali deiezioni animali, acque reflue, residui di processi di coltivazione e trasformazione di semine e prodotti alimentari per produrre energia incentivata dal GSE.

Nel nostro paese è possibile sfruttare la forte vocazione zootecnica di numerose strutture ben distribuite per dimensioni e potenzialità su tutto il territorio. Anche se oggi la quasi totalità degli impianti a biogas è localizzata nelle regioni settentrionali, sempre più numerose sono le motivazioni che spingono allevatori e coltivatori a scegliere un impianto cogenerativo a biogas per ottimizzare il proprio ciclo di produzione, sfruttando i vantaggi economici derivanti dalla produzione e dalla vendita dell’energia elettrica e termica.

Si ricorda come gli impianti a biogas di nuova costruzione o potenziati a seguito di una ristrutturazione o rifacimento, con una potenza inferiore a 1 MW elettrico, entrati in esercizio in data successiva al 31 dicembre 2007, possono beneficiare del meccanismo incentivante della Tariffa onnicomprensiva di 0,28 € per ogni kWh prodotto e ceduto alla rete. A ciò si devono sommare i vantaggi derivanti dalla produzione di energia termica, utilizzabile in strutture già parte dell’azienda zootecnica o di nuova costruzione (serre, strutture destinate all’essicazione dei materiali, etc.).

La sostanza organica presente quindi in scarti di produzione quali liquami (di bovino o suino), deiezioni avicole, residui colturali, fanghi (organici o frazioni organiche di rifiuti urbani) ha un potenziale energetico importante che, dopo opportuni trattamenti, può essere utilizzato per produrre il biogas, che una volta bruciato in un motore cogenerativo, viene convertito in energia.

La digestione anaerobica

La produzione di biogas si basa su un processo conosciuto da centinaia di anni: la digestione anaerobica, processo biologico attraverso il quale la degradazione di sostanze organiche, contenute in determinate materie utilizzate, avviene mediante culture batteriche, che operano in assenza di ossigeno. Risultato di questo processo è la formazione di una miscela di gas, denominato biogas, costituita principalmente da metano e anidride carbonica. Il biogas è gestito in una particolare apparecchiatura chiamata Reattore (o Digestore). La temperatura del reattore, la composizione dei rifiuti solidi, la scelta della gestione dell’impianto e la sua modalità operativa vanno a caratterizzare il processo anaerobico e la percentuale di metano contenuta nella miscela gassosa.

A monte di un Digestore è presente una struttura finalizzata a stoccare, fermentare e mescolare/agitare continuamente la sostanza organica, in modo da far sprigionare il gas prodotto, cercando di rendere sempre omogeneo il composto immagazzinato.

Un Fermentatore può presentare dei vantaggi: non richiede fermate per la manutenzione, è realizzabile in pochi mesi, è un sistema estremamente flessibile, efficiente e adattabile alle varie situazioni e strutture. Ciò però non deve far dimenticare che la sua progettazione deve avvenire dopo una profonda indagine territoriale completa, che valuta la capienza massima e l’organizzazione dell’intero impianto, nonché la gestione del “digestato”, residuo dell’intero processo utilizzabile come ammendante agricolo.

Nonostante questo sistema di smaltimento degli scarti sia molto diffuso, resta ancora oggi il meno conosciuto. Tale tipologia di strutture fa parte ormai in molte zone del nostro Continente, di un sistema integrato per la gestione di particolari tipologie di rifiuti e scarti organici, che possono essere ormai considerati importanti bacini di affluenza e accumulo destinati ad alimentare impianti cogenerativi a biogas.

Disponibilità, resa energetica, gestione del digestato

La disponibilità e il continuo approvvigionamento di sostanze organiche non é certo una problematica del nostro paese, che ogni anno “produce” quasi 200 milioni di tonnellate di biomasse solide scartate da processi di produzione zootecnica e che nella maggiore parte dei casi sono considerate sottoprodotti di intralcio all’imprenditore agricolo. Il loro utilizzo nel settore delle fonti rinnovabili non può che comportare il maggiore sviluppo del comparto agricolo e zootecnico italiano, diffondendo su larga scala tecnologie di limitato impatto ambientale e di sicuro ritorno economico.

Nonostante la grande disponibilità di biomassa, prima di progettare e realizzare un impianto è necessario esaminare alcuni fattori: occorre in primo luogo ricordare che non tutte le materie organiche presentano una medesima resa in termini di biogas prodotto. La produzione di questo gas e la conseguente produzione di energia elettrica e termica varia in base alla materia prima (animale o vegetale) utilizzata e alla modalità di digestione utilizzata. Ogni sostanza organica ha una diversa percentuale di materia decomponibile (mediamente intorno al 70%), che è la sola a essere interessata dal processo di digestione anaerobica.

Il biogas necessita sempre di un determinato periodo tecnico di tempo per essere sprigionato, e le modalità di gestione e di rifornimento del Fermentatore e del Digestore sono fondamentali per poter analizzare la curva di emissioni di gas prodotto. Se l’impianto è collegato a cicli produttivi capaci di garantire una fornitura costante di materiale organico, la curva di emissioni crescerà sino a raggiungere livelli stabili. Se ciò non avviene, tale curva dopo aver raggiunto un picco di produzione dopo 8/12 anni, inizierà una lenta decrescita, determinabile secondo stime e formule matematiche. Una volta quindi che il materiale organico non trova un giusto rifornimento, la produzione di gas diminuisce costantemente nel tempo, arrivando dopo decenni alla cessione naturale dei processi di digestione.

Ciò che non diviene biogas è gestito attraverso sistemi di separazione meccanica, miscelazione o evaporazione a seconda dei casi. Questi processi permettono il recupero del digestato, materiale che può essere utilizzato come fertilizzante.

CC Engineering accompagna il cliente durante l’intero processo realizzativo: collaborando da anni con le aziende di settore, le quali da oltre trent’anni sviluppano continuamente la tecnologia inerente all’utilizzo di gas derivante da processi chimici. CCE garantisce al cliente finale un impianto funzionante chiavi in mano sviluppando soluzioni per migliorare continuamente la produttività e mitigando l’impatto ambientale.

* Dott. Davide Frigerio, Project Manager CCEngineering srl

Condividi:
© Copyright riservato - riproduzione vietata ReteAmbiente Srl, Milano
La pirateria editoriale è reato ai sensi della legge 18 agosto 2000 n. 248
Annunci Google