Biogas

Discussione sulla spesa

Il guadagno medio di un impianto di biogas è di circa 200.000€ l’anno, in

base all’energia prodotta. Il suo mantenimanto però richiede ingenti spese di

manutenzione senza il contributo statale sarebbe pressochè impossibile

mantenerle un impianto del genere esclusivamente con la produzione

annuale.

I contributi dallo stato vengono concessi per poter stimolare, all’interno della

comunità, il desiderio di aumentare il proprio reddito attraverso la produzione

di energia pulita. Questo gioverebbe sia alle tasche dei produttori sia allo

stato; in un accordo stipulato il 29-4-1998, detto “Protocollo di Kyoto”infatti,

l’Italia si impegnò, insieme ad altri 160 paesi, a diminuire l’emissione di

sostanze inquinanti e a cominciare a produrre tipologie di energie rinnovabili;

ciò induce a pensare quindi che lo stato stia concedendo questi contributi per

incrementare la produzione di energia elettrica per evitare il pagamento di

un’ammenda per il mancato raggiungimento della produzione del 20 % di

energie rinnovabili.

E se lo stato cessasse la distribuzione di contributi? Come farebbero i

cittadini a mantenere un impianto del genere? E l’impianto ha vita infinita?

Il costo per lo smaltimento, stimato sul milione, dove verrà reperito una volta

cessato il funzionamento dell’impianto? Queste sono domande riscontrate da

varie fonti a cui forse solo lo stato può rispondere. www.energeticambiente.it

Non vi sono però solo lati negativi ;lo smaltimento di sostanze come le

effluenti delle fogne o delle scorie prodotte da allevamenti, possono essere

smaltite in maniera sicura e incrementando la produzione di energia pulita,.

Questo però deve essere fatto con una certa attenzione al rischio

inquinamento e alla natura. 5

Indicazioni del Biogas fonti www. Biogasitalia.it

Gas ottenuto dalla "Biodigestione" di

Biogas liquami di scarto e che ha un buon

contenuto di Metano, e che quindi è

combustibile; la parte combustibile può

arrivare al 70% del totale.

Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani

Fonti di • (F.O.R.S.U.)

biogas Liquami provenienti da allevamenti ed

• Aziende Agricole

Scarti da industrie alimentari

• ecc..

• Con impianti di una certa dimensione (ad

Energia es. 100 mc/giorno) si possono ottenere

Ottenibile indicativamente :

circa 1000 kW Elettrici

• altrettanti Termici per impianti di

• teleriscaldamento e applicazioni similari

(Cogenerazione)

Questa energia essendo da fonti rinnovabili

Regime è considerata "pregiata" e quindi gode di

Tariffario regimi economici privilegiati per la sua

immissione nella rete elettrica pubblica

(Certificati Verdi) Dlgs 387/2003.

6

Impianto da 100 kW elettrici Impianto da 1000 kW elettrici su

0B 1B

su allevamento bovino allevamento suino, scarti vegetali, ecc

Energia da biomasse

Il termine biomassa viene utilizzato per indicare materiale organico

( prevalentemente di origine vegetale ), nel quale l’ energia solare si è

accumulata grazie al processo di fotosintesi clorofilliana.

Oltre alla legna ricavata dalle foreste (la più tradizionale delle biomasse), si

utilizzano i residui delle coltivazioni agricole (paglia, lolla di riso, pula di

grano), gli scarti delle lavorazioni nel settore alimentare (gusci, noccioli ,ecc.),

quelli della lavorazione del legno (segatura, trucioli), le deiezioni animali delle

aziende zootecniche e i rifiuti solidi urbani.

Si possono anche coltivare piante a crescita rapida per uso energetico, sia

pluriennali (come il pioppo, il salice , l’eucalipto ), sia annuali (come la canna

da zucchero, il cardo, la barbabietola, il girasole e la colza).

L’ utilizzazione delle biomasse per fini energetici non contribuisce all’effetto

serra, poiché la quantità di anidride carbonica rilasciata durante la

decomposizione, sia che essa avvenga naturalmente, sia per effetto della

conversione energetica, è equivalente a quella assorbita durante la crescita

della biomassa stessa. Non vi è, quindi, alcun contributo netto all’aumento del

nell’atmosfera.

livello di CO

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Alcune tecnologie di conversione energetica sono già abbastanza sviluppate

e possono essere utilizzate a livello industriale, altre sono a livello

sperimentale. www. Itabia.it

Tipi di combustione

Vi sono vari tipi di processi che possono essere utilizzati per la produzione di

sostante combustibili:

combustione diretta

1. La di residui di coltivazioni agricole, effettuata in

opportune caldaie, è utilizzata per il riscaldamento, anche se un

impianto a biogas è solitamente utilizzato per produrre energia elettrica

pulita.

Fermentazione alcolica

2. di materiale vegetale pretrattato (soprattutto

bioetanolo ETBE

da canna da zucchero), per produrre sia sia ( etere

utilizzabile per la combustione data la sua composizione di alcool), che

possono essere utilizzati come biocarburanti per automezzi sia puri sia

mescolati a benzina.

L’ etanolo è usato soprattutto in Brasile, ma ora vi stanno investendo

anche Stati Uniti e Europa.

Benché tale carburante sia tanto osannato nei circoli ambientalisti,

ultimamente un ricercatore americano ha affermato che bruciare

etanolo è, in realtà, una minaccia alla salute pubblica. Produce

sostanze pericolose e fa aumentare la quantità di ozono nella bassa

atmosfera.

spremitura estrazione con solventi biodiesel

3. Per o si produce (un

olio combustibile utilizzato per l’autotrasporto e gli impianti di

riscaldamento) da piante oleose come la colza, il girasole e la soia. 8

Informazioni aggiuntive www.biogasenergia.it

Nel nostro Paese le biomasse sono bruciate negli inceneritori. Si tratta

soprattutto di rifiuti urbani, smaltiti attraverso la combustione ad alta

temperatura (incenerimento), che dà come prodotti finali un effluente

gassoso, ceneri e polveri. termovalorizzatori,

Negli impianti più moderni, chiamati il calore sviluppato

durante la combustione viene recuperato per produrre vapore, poi utilizzato

per la produzione di energia elettrica o come sistema di riscaldamento

alternativo ( teleriscaldamento ).

I termovalorizzatori presenti sul territorio italiano sono 52: la maggior parte al

Nord e solo 8 al Sud. Il dibattito sulla loro convenienza economica,

impatto ambientale

sull'efficienza e soprattutto sul loro è sempre vivo.

E’ da notare che solo in Italia viene considerata totalmente rinnovabile

l'energia prodotta dalla termovalorizzazione, mentre l’ UE considera

rinnovabile solo la parte organica dei rifiuti (ovvero gli scarti vegetali).

Tale posizione è condivisa da gran parte dei movimenti ambientalisti,

secondo i quali deve essere eliminata la produzione di l'energia derivante dai

rifiuti solidi urbani, in quanto questi sono prodotti anche con materie prime

fossili o prodotti sintetici non biodegradabili.

In Europa, a differenza dell’ Italia, gli inceneritori stanno progressivamente

lasciando spazio alla raccolta differenziata e alla riduzione del rifiuto alla

fonte. Negli Stati Uniti non si possono più costruire. Infatti, nonostante i

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sistemi di depurazione, gli inceneritori disperdono prodotti inquinanti nell’

atmosfera. pirolisi.

L’alternativa migliore sembra essere la tecnologia della

Tale tecnica consiste nel bruciare rifiuti in completa assenza di ossigeno,

utilizzando temperature comprese tra 400 e 800°C. Tuttavia, ad oggi non si è

ancora raggiunto un livello dei prodotti sufficientemente adeguato.

digestione in

I processi biochimici di

mancanza di ossigeno di deiezioni animali,

rifiuti organici civili e industriali, a opera di

biogas

microrganismi, producono

( soprattutto metano), utilizzabile come

biocombustibile. Esso fa funzionare un

semplice motore, al quale è collegato un

generatore di corrente elettrica. treno

Sfruttando il biogas, per esempio, in Svezia è stato realizzato un (

scarti di

composto da un solo vagone ) i cui motori sono alimentati con

macelleria. www.wikipedia.org

Funzionalità pratica di un impianto a biogas

Fasi del processo: Il trattamento di

separazione meccanica delle frazioni

liquide dai solidi grossolani è quasi

sempre necessario e serve per eliminare

dal liquame le parti non biodegradabili

nei tempi tecnici di digestione previsti,

quali ad esempio i residui vegetali ed il

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pelo, che tendono ad affiorare per effetto della risalita del biogas ed a formare

sulla superficie del liquame una crosta di materiale cellulosico intrecciato, che

occupa volume utile e può provocare a lungo tempo intasamenti del

digestore. La frazione solida separata a monte del digestore potrà essere

compostata o accumulata e portata come concime sui terreni agricoli, mentre

la frazione liquida, ricca di sostanze organiche, alimenterà il digestore, di

norma a sezione trasversale rettangolare, a uno o più canali paralleli. La

digestione anaerobica dei liquami è ottenuta all’interno di un apposito

digestore mediante l’attività di batteri capaci di frantumare le molecole

complesse con la formazione di metano, anidride carbonica, acqua e

idrogeno solforato. Le suddette attività biologiche sono

condizionate da vari fattori quali: il

pH, la temperatura ed il tempo di

permanenza del liquame nel

digestore. Al diminuire della

temperatura di digestione in

particolare è necessario garantire un

tempo di permanenza del liquame

nel digestore più elevato. Rispettando queste condizioni, le rese energetiche

dell’impianto raggiungono ottimi risultati in qualsiasi stagione. Per operare in

condizioni termicamente controllate le pareti del digestore devono essere

opportunamente isolate e l’interno del digestore è riscaldato e mantenuto ad

alla temperatura di processo da uno scambiatore di calore posto in prossimità

del fondo, realizzato con tubazioni in acciaio inossidabile nelle quali è fatta

circolare acqua calda prodotta dalla combustione del biogas in

cogenerazione. 11

Il biogas prodotto è raccolto direttamente nella parte superiore del digestore

mediante una copertura a cupola gasometrica ed eventualmente altre

coperture raccogligas.

La membrana più interna delle cupola ha il compito di racchiudere il biogas in

una camera a contatto con il liquame, quella intermedia è in contatto con

l’esterno lungo i bordi laterali ed evita che il biogas possa eventualmente

miscelarsi con l’aria contenuta nel volume racchiuso tra la membrana

intermedia e quella più esterna, che rimane sempre gonfia.

La camera dell’aria è mantenuta in pressione da una centralina di controllo e

da valvole che, aggiungendo o sfogando aria, mantengono il biogas sempre

alla pressione di 200 mm H2O,

indipendentemente dalla quantità di

biogas contenuto. In tal modo

l’alimentazione dei bruciatori è

regolare e la membrana esterna è

sempre tesa, con gli immaginabili

benefici nei confronti di vento,

acqua o neve. 12

Il sistema di copertura a membrana pressostatica conferisce inoltre i seguenti

vantaggi:

evita la costruzione separata di un gasometro;

• semplifica la manutenzione del digestore, essendo facilmente

• rimovibile;

assicura un elevato grado di coibentazione della sommità del digestore;

• è adattabile a vasche esistenti;

• consente di immagazzinare il biogas già alla pressione di utilizzo dei

• bruciatori, evitando l’installazione di compressori per il gas;

è resistente a neve e vento;

• rende possibile una gestione più flessibile degli utilizzatori di biogas

• grazie all’elevato volume racchiuso;

favorisce infine la deumidificazione del gas contenuto, soprattutto nei

• mesi più freddi, mediante la condensa dell’acqua a contatto della parete

della cupola.

Attraverso una apposita condotta collegata con la copertura raccogligas del

digestore, il gas prodotto e recuperato è avviato ad un impianto di

cogenerazione, che bruciando il biogas produce energia elettrica e calore.

Parte del calore prodotto viene recuperato ed utilizzato mantenere in

temperatura il digestore. Infine il liquame in uscita dal digestore, ormai

stabilizzato e deodorizzato, sarà accumulato in uno o più bacini di stoccaggio

in attesa dell’utilizzazione agronomica. 13

Schema di sistema

Vi sono varie imprese di notevole importanza, in tutto il mondo, che

producono inpianti di questo genere.

Alcune di esse sono: 1) Meri

2) Thoeni

3) Ittigen

4) Reidermoos

E altre.....