Impianti di produzione di biogas: trasformare il biogas in energia

Cos’è il biogas?

Il biogas è un gas combustibile prodotto dalla decomposizione di residui organici rinnovabili in assenza di aria. Tra i materiali organici impiegati vi sono, ad esempio, rifiuti verdi, scarti organici, liquami o letame. I componenti principali del biogas sono metano e anidride carbonica. Il biogas viene prodotto in impianti di produzione di biogas e può essere convertito in calore ed energia elettrica in una centrale termoelettrica a blocco.

Inoltre, può essere trasformato in biometano, immesso nella rete del gas o utilizzato come combustibile.

Il biogas, come il legno, rientra nel termine di Biomassa.

Vantaggi del biogas

• Che sia per la produzione di energia elettrica, calore o carburante, il biogas si può utilizzare in modo versatile.

• A differenza delle turbine eoliche e dei pannelli solari, il biogas non dipende dalle condizioni meteorologiche e fornisce energia affidabile tutto l’anno, 24 ore su 24.

• Il biogas contribuisce a rendere la Svizzera più indipendente dalle importazioni energetiche e rafforza la sicurezza dell’approvvigionamento.

• I residui organici prodotti - noti come residui di fermentazione - rappresentano un concime di alta qualità, quasi privo di odore, in grado di completare pertanto il ciclo naturale delle sostanze.

Potenziale del biogas

In Svizzera, possono essere fermentati solo residui che non sono utilizzabili come alimenti o mangimi. Di conseguenza, le risorse disponibili per la produzione di biogas sono molto limitate e vengono già sfruttate in modo efficiente. I substrati con elevato contenuto energetico e poche sostanze estranee sono ormai quasi esauriti.

Potenzialmente si potrebbe sfruttare anche il contenuto organico dei rifiuti domestici. La separazione dei rifiuti costituisce pertanto un interessante ulteriore potenziale e migliorandola si potranno avere a disposizione più materiali fermentabili. Pure il concime aziendale rappresenta una risorsa ancora poco sfruttata. Tuttavia, rispetto ad altri substrati come i rifiuti alimentari, il concime aziendale fornisce meno energia, rendendo difficile la produzione di biogas economicamente sostenibile utilizzando esclusivamente substrati agricoli.

Quanto è ecologico il biogas?

Il biogas è completamente rinnovabile perché prodotto da residui organici. Queste materie prime sono spesso prodotti di scarto. Inoltre, il CO2 rilasciato durante la trasformazione della biomassa viene originariamente riassorbito dalle piante durante la crescita, per cui le emissioni sono ridotte al minimo, limitandosi principalmente ai trasporti su brevi distanze e alla costruzione degli impianti.

La produzione di biogas contribuisce anche a chiudere i cicli naturali dei materiali, poiché i materiali organici e le sostanze nutritive che restano dopo la trasformazione della biomassa possono essere riutilizzati come concimanti in agricoltura. Inoltre, la lavorazione della biomassa genera posti di lavoro a livello locale. A differenza di altre fonti rinnovabili, l’energia da biomassa può essere fornita in qualsiasi momento e persino immagazzinata, garantendo una disponibilità continua.

Come funziona un impianto di produzione di biogas

In un impianto di produzione di biogas rifiuti e residui organici come liquami, letame, rifiuti organici o scarti verdi vengono trasformati in biogas. La produzione di biogas avviene in più fasi.

1. Le materie prime (substrati), vengono raccolte in una vasca di pretrattamento. Il substrato viene triturato o miscelato, se necessario, facilitando così l’azione dei microrganismi nella fase successiva.

2. In un fermentatore a tenuta di gas e acqua i microrganismi decompongono i rifiuti organici. Questo processo viene definito «fermentazione anaerobica». Applicando una temperatura costante e miscelando regolarmente si forma il biogas. Quest’ultimo contiene circa 50–75 per cento di metano e 25–45 per cento di anidride carbonica.

3. Il biogas prodotto viene immagazzinato in un serbatoio a gas. Da qui può essere convertito in calore ed energia elettrica tramite una centrale termoelettrica a blocco oppure trasformato in biometano da immettere nella rete del gas o utilizzare come carburante.

4. I residui del processo di fermentazione vengono stoccati e impiegati in agricoltura come concime.