Idrogeno da biogas: ecco “Bionico” del Polimi

Le linee di ricerca dell’idrogeno non conosco confini, e non potevano certo non coinvolgere una delle agrienergie più importanti anche per l’Italia come il biogas, ambito nel quale da anni si sta distinguendo l’instancabile lavoro del CIB (Consorzio Italiano Biogas) con il suo “Biogasfattobene”.

Ha fornire un grande elemento di ricerca avanzata per aprire il mondo dell’idrogeno al biogas un importante progetto europeo avviato nel 2015 per realizzare, come suggerisce lo stesso nome, un impianto di produzione idrogeno da biogas, denominato “Bionico” (link sito), acronimo complesso di BIOgas membrane reformer for deceNtralIzed hydrogen produCtiOn, basato su di un unico passaggio, elemento che lo distingue anche in termini di efficienza rispetto ai sistemi tradizionali. Si tratta di un progetto portato avanti da un consorzio costituito da otto partner provenienti da sette Paesi europei (Italia, Spagna, Paesi Bassi, Regno Unito, Svizzera, Germania e Portogallo), con il nostro paese rappresentato dal Politecnico di Milano (Polimi), al quale è stato attribuito il compito di progettare e simulare l’intero processo per l’ottimizzazione di sistema.

Proprio in questi giorni Polimi ha dato maggiori dettagli sulla nuova linea di ricerca, in una  nota stampa, fornendo maggiori dettagli tecnologici su BIONICO. Il progetto, la cui deadline è fissata per febbraio 2019, si trova oggi nella fase di design dell’impianto, un reattore catalitico a membrana. Si tratta in sostanza di un sistema integrato nel quale la separazione delle molecole e la trasformazione chimica avvengono in un unico stadio, permettendo, rispetto ai reattori tradizionali, di riciclare il catalizzatore preposto alla rimozione selettiva dei prodotti dalla miscela.

Come spiega il team del Polimi, il biometano prodotto attraverso biodigestori di matrice agricola o da rifiuti urbani viene alimentato insieme a vapore all’interno di un reattore a membrana dove avvengono le reazioni di reforming, capace di produrre monossido di carbonio e idrogeno dal metano, e di water gas shift o reazione di spostamento del gas d’acqua, che permette di ottenere idrogeno e CO2 da monossido di carbonio e acqua, rendendo così possibile ottenere idrogeno dal biogas. La reazione è rafforzata dalla presenza di un catalizzatore che circola nel reattore grazie al flusso stesso di biogas all’interno del reattore, dove sono presenti anche delle membrane tubolari a base di palladio su supporto ceramico che permettono di separare selettivamente una corrente purissima di idrogeno. L’elevata efficienza ottenuta con il reattore BIONICO è garantita proprio dalla contemporanea produzione e separazione dell’idrogeno in un unico reattore. L’utilizzazione di un unico reattore operante a temperature limitate, (550 vs 800°C) rende inoltre possibile una notevole semplificazione di sistema, con potenziali vantaggi in termini di riduzione dei costi rispetto ai sistemi tradizionali.

Obiettivo di BIONICO è quello di realizzare il più grande reattore a membrane per la produzione di idrogeno da biogas del mondo, dove verranno utilizzate oltre 100 membrane, raggiungendo una efficienza di produzione dell’idrogeno di circa il 70 per cento, superando di 10 punti percentuali l’efficienza dei sistemi convenzionali della stessa taglia. A regime l’impianto dovrebbe produrre 100 kg di idrogeno puro al giorno in modalità totalmente green, efficiente e più economica.

A seguire un video che ci introduce al progetto europeo “Bionico”

Sauro Secci