Biogas: dallo “sporco” l’energia pulita

Le deiezioni animali, gli scarti agro-industriali e i rifiuti organici rappresentano materia prima, presente in quantità abbondanti, per la produzione di biogas. Questi ultimi, a loro volta, potrebbero essere impiegati per la generazione di energia termica ed energia elettrica. Secondo Sergio Piccinini, direttore der Crpa, si tratta di un settore energetico eco-compatibile sottovalutato e dagli ampi margini di crescita.

di Virginia Greco

“Se impiegassimo a dovere i rifiuti organici, gli scarti agricoli, le deiezioni animali provenienti dagli allevamenti e i fanghi risultanti dalla depurazione delle acque, potremmo produrre 20TWh elettrici l’anno, l’equivalente di tre centrali nucleari. Ma in tempi brevi, a costi bassi e senza impatti sull’ambiente”, così si esprimeva Sergio Piccinini, direttore del Crpa, a fine novembre dello scorso anno, in occasione della chiusura del convegno Greenenergy Expo.

Il Crpa, Centro Ricerche Produzioni Animali, si occupa di condurre ricerche e realizzare e gestire servizi al fine di promuovere il progresso tecnico, economico e sociale del settore degli allevamenti, nonché la diffusione di forme avanzate di agricoltura ecocompatibile. Negli ultimi anni, il Centro ha svolto approfondite indagini sulla produzione di biogas in Italia e sui possibili impieghi di quest’ultimo come fonte rinnovabile per la produzione di energia elettrica e termica.

Le attività di agricoltura intensiva e, soprattutto, di allevamento sono oggi una delle maggiori cause di emissione di metano ed altri gas serra nell’ambiente. Una via praticabile per ridurre la liberazione di tali sostanze nell’atmosfera è quella di recuperare gli scarti organici e sfruttarli per produrre biogas e da questi energia elettrica e termica.

In tal modo, per giunta, si ottiene l’ulteriore risultato di ridurre i cattivi odori provenienti dagli scarti organici e stabilizzare le biomasse (ossia diminuirne il contenuto di sostanza organica facilmente degradabile, la quale può andare incontro a lunghi processi di putrefazione e decomposizione).

I biogas possono essere prodotti in maniera controllata, partendo da liquami e resti organici, in degli impianti detti “reattori” (ossia contenitori in cui avvengono delle “reazioni” chimiche), tramite il processo di digestione anaerobica. Esso consiste nella degradazione delle sostanze organiche ad opera di microrganismi, in condizioni di anaerobiosi,ossia di assenza d’ossigeno. Tale processo si contrappone al più noto compostaggio, che si svolge invece in ambiente aerobico, vale a dire in presenza di ossigeno.

Le reazioni avvengono ad opera di diversi tipi di batteri e in base ad essi possono necessitare tempi variabili (tra i 15 giorni e i 3 mesi) e sviluppare temperature differenti. In ogni caso, i principali prodotti della digestione anaerobica sono tre: un digestato acido genico, un digestato metanogenico e il biogas.

Il primo è un materiale organico stabile simile al compost domestico, pertanto può essere utilizzato in sua vece oppure per produrre materiale da costruzione derivato da fibre di legno.

Il digestato metanogenico è anch’esso un composto organico, il quale rappresenta un fertilizzante eccellente, ricco di sostanze nutrienti.

Il biogas, prodotto al quale siamo particolarmente interessati, è una miscela gassosa composta prevalentemente da metano e anidride carbonica. Esso può presentare anche una piccola percentuale di idrogeno e talvolta qualche traccia di acido solfidrico.

Questa miscela può essere bruciata, in motori azionanti gruppi elettrogeni, al fine di produrre energia elettrica, oppure in delle caldaie, per generare semplicemente energia termica, o ancora meglio in cogeneratori, per la produzione combinata dei due tipi di energia.

I substrati organici che possono essere introdotti nel reattore per la digestione anaerobica sono svariati. In primo luogo ci sono i liquami bovini e suini e le deiezioni avicole (dette pollina), in particolare quelle delle galline ovaiole. Si hanno poi i vari residui dei raccolti agricoli, nonché le piante “energetiche”, ossia coltivate specificamente per la produzione di energia (dove però questo non comporti sottrazione di aree agricole utilizzabili per produzione di colture alimentari).

Con la digestione controllata si possono recuperare anche gli scarti organici e le acque reflue provenienti dall’industria alimentare (casearia e della carne in particolare), i fanghi derivati dai processi di depurazione delle acque di scarto urbane e industriali e, infine, la frazione organica dei rifiuti solidi urbani.

I biogas sono considerati una fonte energetica rinnovabile in quanto, se reimpiegati, non vengono immessi direttamente nell’ambiente. Inoltre derivano da processi naturali di decomposizione di materia organica. L’inclusione sotto la categoria delle fonti pulite fa sì che l’energia prodotta tramite il loro impiego sia “vendibile” sotto forma di certificati verdi alle industrie che sfruttano combustibili fossili, le quali sono obbligate per legge a investire denaro in energia da fonti alternative.

Mentre in Nord Europa – Germania e Svezia in primis – i biogas sono fortemente utilizzati (soprattutto il biometano, per la trazione dei veicoli), in Italia il loro impiego è largamente sottosviluppato. Le sue potenzialità, invece, secondo l’opinione di Sergio Piccinini, sono estremamente elevate.

Fino al 2007 in Italia si avevano solo 304 impianti per la produzione di biogas. Ora il numero è salito a 401: il trend è dunque positivo, ma l’argine di sviluppo ancora molto ampio. Di tali impianti, 235 utilizzano scarti agricoli e di allevamento, mentre 130 bruciano la frazione organica dei rifiuti da raccolta differenziata.

Le strutture sono concentrate prevalentemente nel Nord Italia e hanno dimensioni variabili (fino a più di 5000m3 di volume per il digestore), nonché capacità differenti (da meno di 100kW a oltre 1MW).

Secondo il CRPA occorrerebbe condurre delle politiche adeguate per il potenziamento di un settore energetico sottovalutato, il quale potrebbe invece incidere sulla riduzione di gas serra emessi nell’ambiente e sul bilancio energetico da fonte rinnovabile. In particolare, bisognerebbe incentivare la costruzione di impianti di biogas negli allevamenti zootecnici e potenziare i digestori anaerobici dei fanghi derivanti dalla depurazione di acque reflue civili (presenti in tutti i grandi impianti di depurazione urbani).

Decisamente da sviluppare è poi la digestione dei residui organici dei rifiuti urbani, operazione che ridurrebbe anche le problematiche connesse allo smaltimento dei rifiuti. A tal fine, però, occorre incrementare anche la raccolta differenziata, ma in Italia ancora troppi Comuni non hanno l’attrezzatura adeguata per il recupero. Questo punto apre tutta un’altra delicata problematica…

12 Gennaio 2010 - Scrivi un commento
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