Impianti biogas ad alto rendimento: il nuovo impianto pilota di ENEA
Gli impianti biogas, se progettati e gestiti a regola d’arte, rappresentano un tassello fondamentale nella transizione energetica e nei nuovi scenari di economia circolare, per i due grandi ambiti nei quali sono determinanti come quello agroenergetico, già consolidato in Italia da numerosi impianti grazie alla meritoria ed incessante opera del CIB (Consorzio Italiano Biogas), che nel nascente ambito della valorizzazione della FORSU (Frazione Organica Rifiuti Solidi Urbani). Queste motivazioni non potevano certo sfuggire ad ENEA che nelle scorse settimane ha presentato un nuovo impianto sperimentale in grado di incrementare il rendimento degli impianti e la percentuale di metano prodotto dal processo di upgrading del biogas, riducendo al contempo volumi, tempi e costi di produzione rispetto agli impianti attuali.
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Si tratta di un impianto pilota realizzato da ENEA presso il proprio Centro Ricerche Casaccia, composto da un piccolo digestore pilota del volume di 1 m3 ed integrato da un innovativo dispositivo a campi elettrici pulsati, di taglia ridotta rispetto a quelli sul mercato, capace di aumentare il rendimento della fase di conversione in biogas attraverso un’accelerazione del meccanismo di degradazione della cellulosa. Un impianto con caratteristiche ideali quindi per essere alimentato da matrici composte da biomasse cosiddette “povere” e ricche di cellulosa come ad esempio canne, paglia, residui agricoli o rifiuti organici. In questa fase il nuovo impianto pilota sarà alimentato dagli scarti provenienti dalla mensadel Centro Ricerche ENEA Casaccia.
L’intero processo di produzione del biogas nel nuovo impianto sperimentale è inoltre gestito da un sistema di controllo basato su un software dedicato capace di programmare le operazioni, monitorare “in continuo” parametri come il volume e la composizione del biogas prodotto oltre ai principali parametri di processo come temperatura, pH e livelli.
Gli impianti biogas, alimentati in ingresso con miscele composte da alte frazioni di biomasse povere, registrano significative riduzioni sia in termini di efficienza di conversione della biomassa, sia in termini di percentuale di metano contenuto nel biogas in uscita, spesso non superiore al 50% e mai comunque sopra il 60%. La nuova tecnologia messa a punto da ENEA è pensata proprio per queste tipologie di impianti, visto che il prototipo realizzato è in grado di produrre un biogas con percentuali di metano superiori al 70%.
Una serie di risultati lusinghieri nelle prove in campo, resi possibili da vari accorgimenti tecnici e innovazioni come l’impiego di miscele selezionate di funghi e batteri e la separazione dei diversi stadi del processo di digestione anaerobica in due diversi reattori, con un processo “bi-stadio”. Una configurazione impiantistica quella a due stadi che fornisce importanti risposte in termini di continuità di funzionamento all’impianto, visto che, in caso di indisponibilità o esigenza di fermare il primo reattore, il secondo è in grado a produrre regolarmente biogas.
I prossimi passaggi evolutivi del nuovo impianto pilota ENEA prevedono un ampliamento con integrazione di nuove componenti che consentiranno la sperimentazione di una serie di innovazioni tecnologiche e di processo molto promettenti per la produzione di biometano e bioidrogeno. Nello specifico si pensa alla realizzazione di una copertura con pannelli fotovoltaici, capaci di garantire l’alimentazione delle utenze dell’impianto per produrre, attraverso elettrolisi dell’acqua, una corrente di idrogeno che sarà impiegata in processi innovativi di bioconversione della CO2, l’altra significativa componente del biogas estratta durante l’upgrading a metano.
Il nuovo impianto sperimentale, è stato realizzato nell’ambito del Programma Industria 2015, finanziato dal Ministero dello Sviluppo Economico, in collaborazione con l’azienda Ladurner Ambiente (capofila del progetto), e si inquadra nell’ambito delle attività pluriennali di ricerca, sviluppo tecnologico e dimostrazione dell’ENEA finalizzate all’incremento dell’efficienza complessiva del processo di digestione anaerobica attraverso infrastrutture, fermentatori da banco, circuiti e impianti sperimentali di piccola taglia, fino ad impianti pilota veri e propri del volume di alcuni metri cubi.
A seguire un breve video di ENEA Channel, dove il Responsabile Laboratorio Biomasse e Tecnologie per l’Energia di ENEA, Vito Pignatelli, ci accompagna nel nuovo impianto sperimentale di Casaccia attraverso
Sauro Secci
