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Il biometano è al centro dello sviluppo dell’economia circolare. Una parte dell’opinione pubblica, tuttavia, è contraria agli impianti. Eppure le moderne  tecnologie permettono di costruire impianti che funzionano bene e che prevengono le difficoltà.

 

Di cosa parliamo

Il biogas si forma in natura dalla decomposizione di sostanze organiche da parte di microorganismi mentre, in impianti industriali in ambienti chiusi e controllati e in assenza di ossigeno, si genera a seguito del trattamento dalla frazione organica dei rifiuti urbani (FORSU), delle biomasse agricole, degli scarti agroalimentari e dei fanghi di depurazione.

La digestione anaerobica della materia organica avviene in impianti appositi, in vasche chiuse chiamate digestori, in assenza di ossigeno e a temperatura controllata. In questo modo sono ridotte al minimo le emissioni verso l’esterno di sostanze potenzialmente inquinanti. Inoltre, gli impianti più recenti prevedono la copertura delle aree di stoccaggio della materia organica trattata, riducendo così anche gli odori sgradevoli.

Grazie al suo ottimo potere calorifico, derivante dall’alto contenuto in metano, il biogas viene normalmente utilizzato per la cogenerazone di elettricità e calore. A seguito della digestione anaerobica si forma anche una frazione semiliquida, detta digestato, che, opportunamente trattata in condizioni aerobiche, è riutilizzabile in agricoltura come concime e ammendante.

Il biogas può essere sottoposto a un ulteriore processo di depurazione, chiamato upgrading, da cui si deriva il biometano. Questo è un gas con caratteristiche del tutto simili a quelle del metano di origini fossili, e può quindi essere immesso nella rete del gas naturale per usi domestici, usato come carburante, oppure impiegato per la produzione di energia elettrica e termica. In questo modo si riduce la necessità di utilizzare il metano di origine fossile, uno dei gas serra di maggiore impatto sui cambiamenti climatici.

La produzione di biogas e biometano da rifiuti organici o scarti dell’agro-alimentare è quindi un processo che porta notevoli vantaggi ambientali: chiude il ciclo dello smaltimento dei rifiuti organici, degli scarti agricoli e dei sottoprodotti dell’agroalimentare; la restituzione al suolo di carbonio e altri elementi nutritivi; la produzione di energia da fonte rinnovabile permettendo la decarbonizzazione del settore dei trasporti.

 

Le emissioni inquinanti durante il processo sono minime rispetto ad altri tipi di impianti e sono più controllate. Il primo step per la produzione di biogas è la digestione anaerobica, ovvero un processo di degradazione attraverso il quale il materiale organico viene trasformato in biogas grazie alla fase di fermentazione che avviene in reattori chiusi, in assenza di ossigeno e senza rilascio di emissioni gassose in atmosfera. Nella fase di upgrading invece, ovvero di passaggio da biogas a biometano, la miscela di gas viene depurata attraverso la rimozione di solidi in sospensione e tracce di altri gas (H2S, H2O,NH3) tramite processi quali filtrazione fisica, desolforazione, deumidificazione e filtrazione su carboni attivi.

Gli odori provengono principalmente dalle fasi di trasporto e stoccaggio del materiale in arrivo e in uscita. Per questo i moderni impianti prevedono un ambiente chiuso per il recepimento e lo stoccaggio del materiale, dotato di unità di captazione e trattamento aria, che previene la diffusione degli odori. Dopodiché è il processo biologico anaerobico in sé che riduce gli odori sgradevoli, ottenendo anzi un effetto igienico sanitario sulla materia prima utilizzata.

La letteratura scientifica è ampiamente concorde nel ritenere che il processo di digestione anaerobica abbatta il contenuto della maggior parte dei batteri nocivi per l’uomo, rendendo più sicuro l’uso del digestato rispetto al refluo tal quale in ingresso. I risultati infatti indicano non solo una sostanziale neutralità dei processi anaerobici ma anche un’evidente tendenza alla loro diminuzione dopo la digestione.

La soluzione ottimale è realizzare questi impianti su scala provinciale, nelle aree industriali, nei pressi dei luoghi di maggior produzione dei rifiuti, per limitare al massimo il loro spostamento sul territorio. Sul dimensionamento bisogna avere uno sguardo prospettico e una buona pianificazione: nei prossimi anni le percentuali di raccolta differenziata dell’organico aumenteranno inevitabilmente e di questo bisogna tenerne conto già da subito, senza dimenticare le altre matrici, come le biomasse agricole, i fanghi da depurazione e gli scarti agroalimentari, che andranno trattate comunque con degli impianti ad hoc.

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Di cosa parliamo

Il biogas si forma in natura dalla decomposizione di sostanze organiche da parte di microorganismi mentre, in impianti industriali in ambienti chiusi e controllati e in assenza di ossigeno, si genera a seguito del trattamento dalla frazione organica dei rifiuti urbani (FORSU), delle biomasse agricole, degli scarti agroalimentari e dei fanghi di depurazione.

La digestione anaerobica della materia organica avviene in impianti appositi, in vasche chiuse chiamate digestori, in assenza di ossigeno e a temperatura controllata. In questo modo sono ridotte al minimo le emissioni verso l’esterno di sostanze potenzialmente inquinanti. Inoltre, gli impianti più recenti prevedono la copertura delle aree di stoccaggio della materia organica trattata, riducendo così anche gli odori sgradevoli.

Grazie al suo ottimo potere calorifico, derivante dall’alto contenuto in metano, il biogas viene normalmente utilizzato per la cogenerazone di elettricità e calore. A seguito della digestione anaerobica si forma anche una frazione semiliquida, detta digestato, che, opportunamente trattata in condizioni aerobiche, è riutilizzabile in agricoltura come concime e ammendante.

Il biogas può essere sottoposto a un ulteriore processo di depurazione, chiamato upgrading, da cui si deriva il biometano. Questo è un gas con caratteristiche del tutto simili a quelle del metano di origini fossili, e può quindi essere immesso nella rete del gas naturale per usi domestici, usato come carburante, oppure impiegato per la produzione di energia elettrica e termica. In questo modo si riduce la necessità di utilizzare il metano di origine fossile, uno dei gas serra di maggiore impatto sui cambiamenti climatici.

La produzione di biogas e biometano da rifiuti organici o scarti dell’agro-alimentare è quindi un processo che porta notevoli vantaggi ambientali: chiude il ciclo dello smaltimento dei rifiuti organici, degli scarti agricoli e dei sottoprodotti dell’agroalimentare; la restituzione al suolo di carbonio e altri elementi nutritivi; la produzione di energia da fonte rinnovabile permettendo la decarbonizzazione del settore dei trasporti.

Le obiezioni

L’Italia è il secondo produttore di biogas in Europa e il quarto al mondo, ma su questo fronte ci sono ancora grandi margini di crescita. Sono però molto frequenti sui territori le opposizioni alla costruzione di nuovi impianti.

Le obiezioni principali riguardano:

  • la produzione di emissioni inquinanti;
  • i cattivi odori provenienti dagli impianti;
  • l’uso di colture alimentari come materia prima.

Spesso queste obiezioni derivano da una cattiva informazione sui processi di produzione del biogas e del biometano, ma soprattutto dalla mancanza di processi partecipativi che prevedono la consultazione e la partecipazione attiva dei cittadini nelle varie fasi di pianificazione delle attività sul proprio territorio.

Ascolta il servizio pubblicato da Nuova Ecologia

 

Le emissioni inquinanti durante il processo sono minime rispetto ad altri tipi di impianti e sono più controllate. Il primo step per la produzione di biogas è la digestione anaerobica, ovvero un processo di degradazione attraverso il quale il materiale organico viene trasformato in biogas grazie alla fase di fermentazione che avviene in reattori chiusi, in assenza di ossigeno e senza rilascio di emissioni gassose in atmosfera. Nella fase di upgrading invece, ovvero di passaggio da biogas a biometano, la miscela di gas viene depurata attraverso la rimozione di solidi in sospensione e tracce di altri gas (H2S, H2O,NH3) tramite processi quali filtrazione fisica, desolforazione, deumidificazione e filtrazione su carboni attivi.

Gli odori provengono principalmente dalle fasi di trasporto e stoccaggio del materiale in arrivo e in uscita. Per questo i moderni impianti prevedono un ambiente chiuso per il recepimento e lo stoccaggio del materiale, dotato di unità di captazione e trattamento aria, che previene la diffusione degli odori. Dopodiché è il processo biologico anaerobico in sé che riduce gli odori sgradevoli, ottenendo anzi un effetto igienico sanitario sulla materia prima utilizzata.

La letteratura scientifica è ampiamente concorde nel ritenere che il processo di digestione anaerobica abbatta il contenuto della maggior parte dei batteri nocivi per l’uomo, rendendo più sicuro l’uso del digestato rispetto al refluo tal quale in ingresso. I risultati infatti indicano non solo una sostanziale neutralità dei processi anaerobici ma anche un’evidente tendenza alla loro diminuzione dopo la digestione.

La soluzione ottimale è realizzare questi impianti su scala provinciale, nelle aree industriali, nei pressi dei luoghi di maggior produzione dei rifiuti, per limitare al massimo il loro spostamento sul territorio. Sul dimensionamento bisogna avere uno sguardo prospettico e una buona pianificazione: nei prossimi anni le percentuali di raccolta differenziata dell’organico aumenteranno inevitabilmente e di questo bisogna tenerne conto già da subito, senza dimenticare le altre matrici, come le biomasse agricole, i fanghi da depurazione e gli scarti agroalimentari, che andranno trattate comunque con degli impianti ad hoc.

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Il biogas si forma dalla decomposizione in ambiente controllato, di sostanze organiche da parte di microorganismi, secondo un processo che avviene anche in natura. Si produce a partire dalla frazione organica dei rifiuti urbani (FORSU), da biomasse agricole, da scarti agroalimentari, fanghi di depurazione oppure dalla fermentazione anaerobica dei rifiuti stoccati in discarica. Il biogas viene normalmente utilizzato per la cogenerazone di elettricità e calore. Inoltre, nella sua formazione si produce anche una frazione semiliquida, detta digestato, riutilizzabile in agricoltura, dopo un opportuno trattamento aerobico, come concime e ammendante.

Dal biogas, tramite un processo di depurazione chiamato upgrading, si deriva il biometano, che può essere impiegato in tutti gli usi del metano da origine fossile (usi domestici, energetici, trasporti), riducendo così l’uso di uno dei gas serra di maggiore impatto sui cambiamenti climatici.

La produzione di biogas e biometano porta quindi molti vantaggi anche sul piano ambientale, a partire dalla chiusura del ciclo della frazione organica dei rifiuti e degli scarti agricoli, fino al contributo nella lotta contro i cambiamenti climatici.

 

La produzione di biogas

Il biogas viene prodotto a partire da:

  • frazione organica dei rifiuti urbani (FORSU), ovvero scarti alimentari, di cucina, dei mercati ortofrutticoli, eventualmente miscelata allo sfalcio di potatura e fogliame;
  • biomasse agricole, ovvero paglie, colture intercalari, effluenti zootecnici;
  • scarti agroalimentari, ovvero residui della lavorazione e trasformazione di prodotti agricoli e da allevamento;
  • fanghi di depurazione, prodotti del processo di trattamento delle acque reflue;
  • fermentazione anaerobica dei rifiuti stoccati nelle discariche di rifiuti urbani.

In particolare, la FORSU è una “materia prima” ampiamente disponibile e in crescita. Rappresenta la quantità maggiore tra i rifiuti differenziati (il 40%, pari a 7,1 milioni di tonnellate), ma il numero di impianti presenti in Italia per il suo trattamento non è al momento sufficiente per gestirli al meglio. L’aumento della produzione di biogas andrebbe quindi a contribuire alla chiusura del cerchio della gestione della frazione organica di rifiuti differenziati.

Il biogas si forma per digestione anaerobica della materia organica, secondo un processo che avviene anche in natura, in impianti chiusi e controllati. La trasformazione avviene in vasche chiuse chiamate digestori, in assenza di ossigeno e a temperatura costante. In questo modo non ci sono emissioni verso l’esterno di sostanze potenzialmente inquinanti. Inoltre, gli impianti più moderni prevedono anche la copertura delle aree di stoccaggio della materia organica, riducendo così anche gli odori sgradevoli.

Il biogas è composto per circa il 60% da metano (CH4) e per circa il 40% da CO2, più tracce di altri composti e vapore acqueo. Grazie al suo ottimo potere calorifico, derivante dall’alto contenuto in metano, il biogas viene normalmente utilizzato per la cogenerazone di elettricità e calore. Inoltre, nel caso venga prodotto da scarti della lavorazione agricola, si forma anche una frazione semiliquida, detta digestato, riutilizzabile in agricoltura dopo opportuno trattamento aerobico come concime e ammendante, restituendo così carbonio ai suoli e permettendo la riduzione dell’uso di fertilizzanti chimici nel settore

 

La produzione di biometano

Il biometano di ottiene dalla depurazione (“upgrading”) del biogas, eliminando la gran parte della CO2 che lo compone e gli altri composti presenti in minore quantità. È un gas con caratteristiche del tutto simili a quelle del metano di origini fossili che può quindi essere immesso nella rete del gas naturale per usi domestici, usato come carburante, oppure impiegato per la produzione di energia elettrica e termica.

Aumentando ulteriormente il contenuto di metano e abbassando la temperatura a circa -150° è possibile trasformare il biometano dalla fase gassosa a quella liquida, riducendo il volume di stoccaggio e rendendolo adatto ad essere impiegato nel settore dei trasporti al posto dei carburanti di origine fossile.

 

I vantaggi

La produzione di biogas e biometano, a partire da rifiuti organici o scarti dell’agro-alimentare, è un processo che, se impostato correttamente, porta notevoli vantaggi ambientali.

In primo luogo, il biometano può svolgere un ruolo rilevante nella riduzione dell’uso dei combustibili fossili, che sono la principale fonte di emissione di gas climalteranti. Il biometano è una delle fonti energetiche più pulite tra le alternative oggi immediatamente disponibili, il suo utilizzo infatti, ad esempio come carburante per i trasporti, produce basse emissioni di gas climalteranti e di particolato.

In secondo luogo, la produzione di biogas e di biometano consente di valorizzare gli scarti di natura organica, altrimenti considerati rifiuti da smaltire, che vengono invece convertiti in fonte di energia e in materiali ricchi di sostanze nutritive (il digestato) da restituire ai terreni dopo opportuno trattamento per aumentarne la fertilità al posto di composti chimici e combatterne l’impoverimento e, a lungo andare, la desertificazione dei suoli agricoli.

 

Le obiezioni

L’Italia è il secondo produttore di biogas in Europa e il quarto al mondo, ma su questo fronte ci sono ancora grandi margini di crescita. Sono però molto frequenti sui territori le opposizioni alla costruzione di nuovi impianti.

Le obiezioni principali riguardano:

  • la produzione di emissioni inquinanti;
  • i cattivi odori provenienti dagli impianti;
  • l’uso di colture alimentari come materia prima.

Spesso queste obiezioni derivano da una cattiva informazione sui processi di produzione del biogas e del biometano, ma soprattutto dalla mancanza di processi partecipativi che prevedono la consultazione e la partecipazione attiva dei cittadini nelle varie fasi di pianificazione delle attività sul proprio territorio.

 

Le emissioni inquinanti durante il processo sono minime rispetto ad altri tipi di impianti e sono più controllate. Il primo step per la produzione di biogas è la digestione anaerobica, ovvero un processo di degradazione attraverso il quale il materiale organico viene trasformato in biogas grazie alla fase di fermentazione che avviene in reattori chiusi, in assenza di ossigeno e senza rilascio di emissioni gassose in atmosfera. Nella fase di upgrading invece, ovvero di passaggio da biogas a biometano, la miscela di gas viene depurata attraverso la rimozione di solidi in sospensione e tracce di altri gas (H2S, H2O,NH3) tramite processi quali filtrazione fisica, desolforazione, deumidificazione e filtrazione su carboni attivi.

Gli odori provengono principalmente dalle fasi di trasporto e stoccaggio del materiale in arrivo e in uscita. Per questo i moderni impianti prevedono un ambiente chiuso per il recepimento e lo stoccaggio del materiale, dotato di unità di captazione e trattamento aria, che previene la diffusione degli odori. Dopodiché è il processo biologico anaerobico in sé che riduce gli odori sgradevoli, ottenendo anzi un effetto igienico sanitario sulla materia prima utilizzata.

La letteratura scientifica è ampiamente concorde nel ritenere che il processo di digestione anaerobica abbatta il contenuto della maggior parte dei batteri nocivi per l’uomo, rendendo più sicuro l’uso del digestato rispetto al refluo tal quale in ingresso. I risultati infatti indicano non solo una sostanziale neutralità dei processi anaerobici ma anche un’evidente tendenza alla loro diminuzione dopo la digestione.

La soluzione ottimale è realizzare questi impianti su scala provinciale, nelle aree industriali, nei pressi dei luoghi di maggior produzione dei rifiuti, per limitare al massimo il loro spostamento sul territorio. Sul dimensionamento bisogna avere uno sguardo prospettico e una buona pianificazione: nei prossimi anni le percentuali di raccolta differenziata dell’organico aumenteranno inevitabilmente e di questo bisogna tenerne conto già da subito, senza dimenticare le altre matrici, come le biomasse agricole, i fanghi da depurazione e gli scarti agroalimentari, che andranno trattate comunque con degli impianti ad hoc.

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