Come si produce il biometano?

Per produrre biometano si possono utilizzare diversi substrati. Ecco alcuni esempi:

1. Rifiuti organici: Una fonte comune di biometano sono i rifiuti organici, come gli scarti di cucina, i rifiuti del giardino, i rifiuti agricoli e gli scarti alimentari. Questi possono essere utilizzati nei cosiddetti impianti di fermentazione o impianti di biogas per produrre biometano.
2. Colture energetiche: Alcune specie vegetali coltivate specificamente per la produzione di energia possono servire da substrato per la produzione di biometano. Ne sono un esempio il mais, l'erba, l'erba medica e la barbabietola. Queste piante vengono raccolte e fermentate in impianti di biogas.
3. Letame e sterco: anche gli escrementi animali, come il letame e lo sterco, sono substrati adatti alla produzione di biometano. In combinazione con altri materiali organici, possono essere utilizzati negli impianti di biogas per produrre biometano.
4. Rifiuti industriali: Alcune industrie producono rifiuti organici che possono essere utilizzati per la produzione di biometano. Ne sono un esempio i rifiuti della lavorazione degli alimenti, i rifiuti dell'industria delle bevande e quelli dell'industria della carta e della cellulosa.
5. Fanghi di depurazione: anche i fanghi di depurazione, che sono un sottoprodotto del trattamento delle acque reflue, possono essere utilizzati per la produzione di biometano. Utilizzando i fanghi di depurazione negli impianti di biogas, non solo si può produrre biometano, ma si possono anche smaltire i fanghi di depurazione e allo stesso tempo catturare il gas metano che altrimenti si disperderebbe nell'atmosfera.

Esistono altri potenziali substrati per la produzione di biometano e la scelta dipende dalla disponibilità, dalle condizioni locali e dalle capacità tecniche. È importante selezionare con cura i substrati per garantire una produzione di biometano efficiente e sostenibile.

Il biometano, noto anche come metano rinnovabile, viene prodotto attraverso il processo di fermentazione anaerobica della biomassa. Ecco una descrizione dettagliata del processo di produzione:

1. Approvvigionamento di biomassa: la prima fase consiste nell'individuare e procurare fonti di biomassa adeguate. La biomassa può provenire da varie fonti, come i rifiuti agricoli, i residui organici delle famiglie o delle industrie alimentari, i fanghi di depurazione o le colture energetiche come il mais, l'erba o il letame.
2. Pretrattamento: in questa fase la biomassa viene pretrattata per prepararla al processo di digestione. Questo può includere la triturazione, la frantumazione o la macinazione per aumentare la superficie e facilitare la degradazione.
3. Digestione anaerobica: la biomassa pretrattata viene posta in un digestore anaerobico, noto anche come reattore di biogas o bioreattore. Il digestore è un sistema chiuso che impedisce all'ossigeno di entrare. La biomassa viene fermentata con l'aiuto di microrganismi anaerobici, in particolare produttori di metano. Questi microrganismi scompongono i composti organici della biomassa, producendo metano (CH4) come componente principale del biogas.
4. Condizioni di fermentazione: Per creare le condizioni ottimali per i microrganismi, il fermentatore viene mantenuto a una certa temperatura (di solito tra 35°C e 55°C, a seconda dei microrganismi). Inoltre, il contenuto del fermentatore viene mantenuto in movimento per garantire una distribuzione uniforme dei microrganismi e dei nutrienti.
5. Processo di fermentazione: durante il processo di fermentazione, i microrganismi decompongono la biomassa e la convertono in biogas. Il biogas è costituito principalmente da metano (50-75%), anidride carbonica (25-50%) e tracce di altri gas come azoto, idrogeno e acido solfidrico. Il processo di fermentazione può durare da alcune settimane a mesi, a seconda del tipo di biomassa e delle condizioni del digestore.
6. Potenziamento del biogas: in questa fase il biogas prodotto viene pulito e potenziato per produrre biometano. In primo luogo, il biogas viene liberato da impurità come umidità, composti di zolfo e particelle. Poi l'anidride carbonica (CO2) viene rimossa dal biogas per aumentare il contenuto di metano. Questo può essere ottenuto con vari metodi, come l'adsorbimento a pressione, lo scrubbing con acqua o la separazione a membrana.
7. Immissione nella rete del gas naturale: dopo la lavorazione, il biometano raggiunge un livello di purezza di circa 97-99% metano e può ora essere immesso nella rete del gas naturale. Può essere trasportato nei gasdotti esistenti e utilizzato per la generazione di energia, la fornitura di calore o come combustibile.

Queste sono le fasi fondamentali della produzione di biometano. Il processo può variare a seconda della configurazione dell'impianto e della fonte di biomassa, ma il principio di base della digestione anaerobica rimane lo stesso. Il biometano è una fonte di energia rinnovabile perché la biomassa proviene da risorse rinnovabili e la combustione rilascia solo l'anidride carbonica assorbita durante la crescita della biomassa, rendendo il processo ampiamente neutro dal punto di vista del carbonio.