In un'epoca in cui sostenibilità e mutamento energetico acquistano crescente rilevanza, diviene cruciale investigare le alternative energetiche rinnovabili e pulite.
Il biogas, una combinazione di metano e altri gas, originato dalla degradazione anaerobica di biomasse, si annovera tra queste.
In sintesi, il biogas permette la generazione di energia rinnovabile a partire dai residui.
Approfondiamo la sua struttura, e le sue caratteristiche, grazie all’aiuto dell’Ing. Diego Margione di Macerata.
Ing. Diego Margione cos’è e come viene originato il Biogas
"Per biogas si intende un combustibile gassoso naturale, composto principalmente da metano e una miscela di altri gas, tra cui l'anidride carbonica", afferma l'Ing. Margione.
"Il processo di produzione del biogas si origina mediante la digestione anaerobica, ovvero la fermentazione in assenza di ossigeno e a temperatura controllata di biomasse. Le biomasse sono materie organiche di provenienza diversa, come deiezioni animali, fanghi di depurazione, frazione organica dei rifiuti solidi urbani, scarti agroindustriali, sottoprodotti agricoli e colture dedicate".
La fermentazione anaerobica è eseguita da batteri che digeriscono la frazione organica e la convertono in metano attraverso un processo in diverse fasi: dapprima "frammentano" la sostanza organica in monomeri, poi iniziano una fermentazione acida, che produce acidi, anidride carbonica e idrogeno, seguita da una fase metanigena, nella quale i batteri archea catturano la CO₂ e la convertono in metano.
"Il metano è un prodotto ad elevato potere energetico che, adeguatamente impiegato, produce energia sotto forma di forza motrice (come avviene nelle automobili) o di energia elettrica (come avviene negli impianti di cogenerazione)", spiega l'Ing. Margione.
Quali sono i componenti di un impianto a biogas
"Il processo di produzione di biogas genera anche un altro prodotto di risulta, il digestato, ricco in azoto ammoniacale, che può essere utilizzato come fertilizzante rinnovabile."
Attualmente, gli impianti a biogas trovano applicazione in un'ampia varietà di settori, principalmente quello agricolo ma con applicazioni dedicate anche alle industrie che dispongono di scarti organici (ad esempio industrie delle bevande, alimentari o cartiere).
La maggior parte della produzione di energia da biogas avviene attraverso impianti di medie e grandi dimensioni.
La diffusione del biogas domestico è al momento limitata, mancando soprattutto una regolamentazione specifica in materia.
"Un impianto a biogas è costituito da tre componenti principali: uno o più digestori dove avviene il processo di fermentazione, il sistema di cogenerazione che consente la produzione simultanea di energia elettrica e termica, e l'opzionale sistema di biogas upgrading, dove il biogas viene purificato al fine di ottenere biometano , adatto all'immissione in rete o per l'alimentazione dei veicoli", spiega ancora l'Ing. Diego Margione di Macerata ed aggiunge, "la tecnologia più diffusa e performante in questo senso è il sistema a membrane, che presenta una permeabilità selettiva utile alla separazione tra CH₄ e CO₂."
Biogas: quali sono i pregi e difetti
Come in tutte le cose esistono pregi e difetti e come ogni fonte di energia, il biogas presenta altrettanti lati positivi e negativi.
In passato, vi erano frequenti difetti nella produzione di biogas per problemi legati alla tipologia delle biomasse dedicate (per esempio il mais) e alla gestione dell'inquinamento odorigeno e di quello derivante dal trasporto delle biomasse dal luogo di produzione all'impianto (qualora non venissero prodotte in loco).
Tuttavia, le tecnologie attualmente a disposizione e le nuove normative hanno permesso di superare tutti gli svantaggi del biogas.
"Viene incentivato principalmente l'uso dei reflui animali per l'alimentazione dell'impianto e sono disponibili sul mercato sistemi dedicati per il trattamento delle emissioni olfattive", precisa Diego Margione.
"L'utilizzo di biogas, oggi, presenta dunque molti vantaggi: circolarità, sostenibilità, efficienza energetica e ritorno dell'investimento".
Il processo di produzione Biogas: vale l’impresa? qual è il costo di un impianto?
Il biogas rappresenta una soluzione sostenibile ed efficiente per la produzione di energia rinnovabile, e la sua diffusione rappresenta una valida alternativa per lo smaltimento dei reflui animali e degli scarti agro-zootecnici.
Tuttavia, il costo di un impianto a biogas dipende da numerosi fattori, che devono essere analizzati in fase di progettazione per definire la redditività dell'investimento.
"Per questo è fondamentale avvalersi di esperti del settore, capaci di valutare le peculiarità di ogni singolo caso in base a diverse variabili progettuali, come il costo per l'approvvigionamento della biomassa, il costo di realizzazione, esercizio e manutenzione dell'impianto, il reddito complementare derivante dai vari meccanismi di incentivazione, e la sostenibilità economica dell'impianto stesso dopo il periodo di incentivazione", conclude Diego Margione ingegnere esperto ed imprenditore nel settore delle energie.
In sintesi, il biogas rappresenta una fonte di energia rinnovabile e pulita, che permette di valorizzare gli scarti organici e di contribuire in maniera significativa alla transizione energetica.
Grazie alla sua versatilità e alle tecnologie sempre più avanzate, il biogas rappresenta una valida alternativa per la produzione di energia a partire dai residui, offrendo numerosi vantaggi dal punto di vista ambientale, economico e sociale.