Possibili sviluppi di Mini impianti biogas e biometano

Energie Rinnovabili – Impianti biogas e biometano di piccola taglia

Premessa  

In Italia sono circa 2000 gli impianti di biogas con produzione di energia elettrica rinnovabile. Quasi la metà sono di taglia inferiore ai 300 KW di potenza. Gran parte sono costruiti in aziende zootecniche e agricole dove come materia prima vengono utilizzati i liquami animali e gli scarti agricoli.

Ultimamente con il progredire della raccolta differenziata urbana, si sviluppano progetti per la valorizzazione della FORSU (Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani).  In Italia, sono diversi gli impianti biogas con matrici provenienti dall’organico da raccolta differenziata, sono pochi invece gli impianti per la produzione di biometano, a volte sperimentali e di taglia considerevole (superiore ai 500 m3/ora ).

Questo perché le tecnologie necessarie, non del tutto mature, sono ancora costose e soprattutto richiedono una considerevole spesa energetica per il processo di compressione. Costi ammortizzabili solo con impianti di grandi dimensioni.

Ma come è avvenuto per il biogas dove, da un iniziale boom di grandi impianti, si è passati ad installazioni di piccole dimensioni, anche per una accresciuta sensibilità dei governi verso una microgenerazione sostenibile, risulta ora necessario sviluppare tecnologie, che non  siano un semplice downgrading di soluzioni ad alta capacità, in grado di produrre limitate  quantità di biometano a costi adeguati tali da poter esser sfruttati anche a fini aziendali.

Negli ultimi anni, direttive europee meno stringenti ed una politica nazionale incentivante spingono verso la trasformazione degli impianti biogas in impianti per la produzione di biometano e verso l’utilizzo di tale metano biologico in sostituzione di fonti fossili.

Ci si augura che con il prossimo decreto biometano, vengano ulteriormente incentivate tutte quelle piccole iniziative aziendali per la conversione del biogas in biometano, con capacità fino a 50m3 per ora .

Il biogas

Per biogas si intende un gas combustibile di natura biologica che si forma a seguito della degradazione della sostanza organica in condizioni anaerobiche, cioè in assenza di ossigeno. Il processo biochimico di fermentazione, con conseguente sviluppo di biogas, viene comunemente detto di Digestione Anaerobica. Leggi l’articolo completo…..

La trasformazione di sostanze organiche complesse in una miscela di gas avviene per effetto di microorganismi che, cibandosi delle matrici organiche, trasformano il carbonio in Metano ed anidride carbonica.

I digestori anaerobici sono generalmente costituiti da contenitori coperti con dimensioni più o meno importanti, nei quali vengono inserite, per tempi prolungati, matrici organiche di varia natura quali, per esempio liquami animali, reflui da depurazione cittadina, parte organica dei rifiuti urbani provenienti da raccolta differenziata, sottoprodotti ortofrutticoli, siero di latte, prodotti caseari scaduti, scarti di panificazione, sottoprodotti di origine animale, colture agricole, ecc..

Del resto, il petrolio ed il metano che attualmente si estrae al di sotto della superficie terrestre, è il risultato della fermentazione, di tutte le sostanze organiche originate dagli organismi viventi durante il loro ciclo di vita e nel corso di milioni anni.

Allo stesso modo del gas estratto dal sottosuolo, il biogas contiene oltre al metano (CH4), anche anidride carbonica (CO2)  in quantità rilevanti ed idrogeno solforato (H2S), in percentuali inferiori.

Le percentuali di metano prodotte sono significative, vanno dal 50% al 70% nel caso di processi derivanti da Digestione Anaerobica e tra il 40 ed il 50% per il biogas proveniente da discarica.

Da notare che contrariamente a quella prodotta dalle fonti fossili, l’anidride carbonica generata dalla digestione anaerobica, ha impatto zero sull’ambiente in quanto pari a quella assorbita, con la fotosintesi, dalle sostanze organiche vegetali durante la loro crescita.

I Principali vantaggi di un impianto Biogas  

A partire dal 2006 e, sotto la spinta di incentivi e normative più attente, tanto da far diventare il nostro paese, con quasi 2000 impianti e circa 12.000 posti di lavoro, il secondo produttore europeo, dopo la Germania, gli impianti biogas sono stati costruiti principalmente presso aziende di allevamento con l’obiettivo di trasformare in una risorsa, quello che oggettivamente è un problema: lo smaltimento dei reflui e le emissioni “libere” di metano da parte degli animali.

Una curiosità: Un bovino produce, per “emissione libera”, circa 150-200 litri di metano al giorno, i reflui in fermentazione stoccati in vasche aperte, emettono invece in atmosfera tra i 200 e i 400 litri di metano per ciascun capo. Il metano, come è ben noto, gas a scarsa attività inquinante se combusto, è uno dei “gas serra” più dannosi se immesso tal quale in atmosfera, per cui la sua emissione viene regolamentata dal protocollo di Kyoto. Basti pensare che il metano in atmosfera non combusto, provoca danni circa 15 volte superiori all’anidride carbonica. E’ quindi doppiamente importante raccoglierlo ed estrarlo, utilizzandolo, a costo zero, per la produzione di energia rinnovabile.

Attrezzature per mini e piccoli impianti biogas e biometano

Hai un’azienda di allevamento, sei un’azienda impiantistica elettrica e termica ? Ti occupi di energie rinnovabili ?

Da anni sviluppiamo soluzioni economiche con attrezzature per mini micro impianti biogas di piccola taglia .

La nostra divisione di Ricerca e Sviluppo ha progettato e costruito impianti pilota di tipo didattico per micro impianti biogas e micro impianti di biometano da liquami di allevamento e FORSU

Si riporta una tabella con le principali attrezzature necessarie per mini impianto biogas di piccola taglia

PRETS Gruppo di carico, omogeneizza-zione e miscelazione in vasca di pretrattamento  AGT Agitatore/movimentatore digestato a lance aria/biogas  o ad elica Quadro comando valvole pneumatiche EFLT Gruppo filtrante per abbattimento polveri e H2S, con sistema di compressione e regolazione Biogas pompante e di deumidificazione a pompa di calore per BIOGAS   COGE Gruppo di cogenerazione elettrica e termica
     
DIG Copertura/Gasometro per digestore in EPDM per biogas    comprensivo di sistemi di fissaggio sulla vasca , livellostato, guardia idraulica di sicurezza , oblò di ispezione visiva DEUM Gruppo di abbattimento condensa a pompa di calore comprensivo di chiller e scambiatore Gas/Acqua AISI 316 (eventuale post-riscaldatore ) SCADA Sistema integrato di supervisione e controllo impianto, con interfacce di rete e/o  4G per la connessione internet, Web Server Integrato per le operazioni di telegestione e manutenzione programmata
HW/SW PLC Sistema di controllo e gestione impianto biologico, comprensivo di  quadri elettrici ed elettronici con PC di controllo e Software proprietario SAF Scambiatore di calore Fanghi/ acqua per riscaldamento digestato    QDPI Quadro di protezione e di interfacciamento alla rete elettrica
     
     
     

Tecnologie innovative per le Energie Piccoli impianti di Biogas e Biometano