Biogas, cos’è e come funziona?

  • scopri cos’è e come funziona


    Che cos’è il biogas?
    Il biogas è una miscela gassosa che comunemente troviamo nell'ambiente attorno a noi: le discariche di rifiuti, ad esempio, sono una naturale fonte di produzione di biogas.
    Il biogas è la migliore risposta tra tutte le energie rinnovabili!

    Facile a dirsi ma perché?
    Uno dei principali motivi è che la tecnologia della digestione anaerobica in un impianto di biogas permette una produzione di gas combustibile e quindi energia elettrica costante nelle 24 ore.
    Il biogas è un composto gassoso che si crea spontaneamente ed è originato dalla decomposizione di qualsiasi materiale organico, animale e vegetale. Il metano rilasciato naturalmente viene emesso in atmosfera e genera un effetto serra 21 volte più efficace della CO2.
    L'uso del biogas, quindi, non risulta interessante soltanto per la produzione elettrica rinnovabile ma anche per il recupero di metano altrimenti disperso in atmosfera.
    Il biogas ha un beneficio doppio sull'ambiente.
    L'ultimo raporto ONU sulle energie rinnovabili individua le biomasse e la cogenerazione tra le tecnologie chiave per combattere i cambiamenti climatici.
    Questa fonte rinnovabile assume anche maggior rilievo in Italia, paese grande importatore di energia, potendo ricoprire così la duplice valenza di aumentare il potere energetico nazionale e salvaguardare il pianeta risparmiando CO2.

    Come avviene e come funziona la produzione di biogas?
    In un impianto viene immessa sostanza organica in assenza di ossigeno.
    Vari substrati di biomassa vengono convogliati all'interno di un apposito contenitore, il fermentatore, paragonabile ad un grosso rumine artificiale.
    Qui, in assenza di ossigeno e a temperatura controllata, i 4 ceppi batterici simbiotici riescono a degradare le lunghe catene organiche fino alla produzione di composti semplici come il metano. La decomposizione organica genera infatti un gas combustibile ricco di metano.
    La biodegradazione della massa organica è un processo comunemente denominato digestione anaerobica.
    Il processo industriale di un impianto di biogas deve poter garantire una costanza di produzione e stabilità di processo al fine di rendere tutto l'impianto economicamente vantaggioso.
    La soluzione industriale prevede la stabilizzazione del processo sulla base dei 4 ceppi batterici simbiotici coinvolti nella produzione.
    La digestione anaerobica si sviluppa quindi in quattro fasi distinte:
    - nella prima fase di idrolisi le catene organiche che compongono la biomassa vengono scisse grazie all’azione di batteri elettrolitici. In seguito a questo avremo monomeri e dimeri (acidi grassi, aminoacidi, zuccheri);
    - la seconda fase di acidogenesi, grazie all’azione di batteri acidogeni, produrrà catene brevi di alcoli, acidi organici insieme a idrogeno e diossido di carbonio;
    - nella terza fase di acetogenesi, grazie all’azione di batteri acetogeni, si produrranno molecole di acido acetico (CH3COOH), idrogeno e diossido di carbonio;
    - nella quarta e ultima fase, quella di metanogenesi, si avrà come risultato dell’azione dei batteri metanogeni, metano (CH4), diossido di carbonio (CO2) e solfuro di idrogeno (H2S), comunemente chiamato biogas.

    Questo composto può dunque essere utilizzato per la produzione di energia elettrica e termica tramite cogenerazione; oppure può esser purificato, fino ad ottenere una composizione del tutto simile al gas naturale di origine fossile, quindi immesso in rete o utilizzato per autotrazione sfruttando le possibilità offerte dal biometano.

    Impianti Biogas
    Vista la grande eterogeneità dei prodotti agricoli e industriali utilizzabili nel biogas, la progettazione degli impianti è di fondamentale importanza per sfruttare al meglio le proprie biomasse.
    Biological Care offre assistenza alla progettazione, all'avviamento e al funzionamento sia di mini impianti biogas sia di impianti biogas maggiori.
    Il sistema biogas deve adattarsi ad ogni condizione di alimentazione disponibile.
    La corretta progettazione degli impianti e la corretta selezione batterica permettono la corretta degradazione organica sfruttabile a livello energetico.

    BIBLIOGRAFIA CONSIGLIATA

    - Biomasse ed energia. Produzione, gestione e processi di trasformazione. A cura di Silvana Castelli, Maggiori Editore;
    - Biogas da rifiuti solidi urbani. A cura di Renato Vismara, Francesca Malpei, Massimo Centemero; Dario Flaccovio Editore.