Come funziona un impianto a biogas

biogas

Conosci la definizione di biogas? Il biogas è una fonte di energia verde ottenuta dalla fermentazione di materia organica in ambiente anossico. Questo processo è chiamato “digestione anaerobica”. Esiste naturalmente in natura (paludi, risaie, ecc.), e anche nelle discariche.

Ma questo fenomeno può essere indotto anche manualmente, utilizzando un digestore che tratta i fanghi di depurazione provenienti da rifiuti organici industriali o agricoli. Detto in parole povere, un impianto a biogas permette di creare energia dai rifiuti.

In origine, il biogas era visto come il semplice prodotto del trattamento dei rifiuti. Ma, in tempi recenti, il biogas ha mostrato tutto il suo potenziale, entrando col termine “biomassa” nel novero delle energie rinnovabili, come quella solare, idroelettrica, eolica e geotermica.

In questo articolo approfondiremo questa terminologia in maniera chiara e concisa, spiegando in maniera semplice come funziona un impianto a biogas.

Digestione anaerobica: come viene prodotto il biogas

Per digestione anaerobica si intende la degradazione della sostanza organica da parte di microrganismi in condizioni di anaerobiosi. Si tratta di un processo differente rispetto al compostaggio, che invece è strettamente aerobico.

La lavorazione della biomassa avviene nel digestore, un serbatoio cilindrico le cui dimensioni e aspetto variano molto a seconda dell’uso che ne viene fatto. In campo industriale, una torre di digestione anaerobica industriale supererà facilmente i 5.000 m 3. In un’operazione agricola o zootecnica, una dimensione di poche decine di m3 sarà più che sufficiente.

Grazie a questo processo, gli impianti a biogas sono in grado di produrre biogas a partire dalle biomasse: nel digestore, in assenza di ossigeno, si attivano enzimi e batteri specializzati che fermentano la biomassa, determinando la produzione di biogas.

Le fasi di produzione del biogas

Il processo di produzione del biogas può essere suddiviso in quattro fasi:

  • Un substrato, formato da materiali solidi o liquidi, viene omogeneizzato e quindi introdotto tramite una tramoggia nel digestore, un grande serbatoio del tutto privo di ossigeno. Possono essere residui di cereali (i più efficaci), melassa, grassi animali, escrementi di bovini o pollame, rifiuti domestici o fanghi di depurazione.
  • Questa biomassa viene riscaldata, intorno ai 37-38°C (in alcuni casi oltre i 50°C) e fatta fermentare per almeno 20 giorni. Durante questo periodo, le trasformazioni chimiche causate da batteri, portano alla formazione del biogas, che contiene tra il 50% e l’80% di metano.
  • Il biogas viene utilizzato localmente in una caldaia di cogenerazione (che produce energia elettrica e calore ) o depurato (tramite membrane) per estrarre il metano immesso nella rete pubblica del gas o utilizzato come combustibile.
  • Quello che rimane, il digestato, è costituito dai materiali residui dopo la trasformazione del substrato. Viene generalmente utilizzato come fertilizzante.

Il digestore è dunque integrato in un’unità di digestione anaerobica che comprende diverse apparecchiature: uno spazio per lo stoccaggio e lo smistamento dei materiali, un gasometro per lo stoccaggio del gas, una caldaia di cogenerazione, un locale tecnico per il monitoraggio delle varie operazioni.

La produzione di biogas rimane bassa rispetto al fabbisogno di gas. L’Italia si conferma leader in Europa con oltre 1.600 impianti attivi, che producono 1,7 miliardi di metri cubi di biometano e hanno consentito la creazione di circa 12mila posti di lavoro.

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