Grazie alle nuove normative in materia di autoproduzione, al riconoscimento del valore ambientale dell’energia elettrica da fonti rinnovabili e ad una tecnologia ormai collaudata, da qualche anno è possibile produrre biogas per la cogenerazione di calore ed elettricità a condizioni vantaggiose.
Si è diffuso un uso della cogenerazione inserito nell’impiantistica dell’allevamento, in particolare nel caso in cui si sono dovute realizzare apposite opere per assolvere ai vincoli normativi in materia di smaltimento dei liquami.
Ma ci sono anche numerose applicazioni che hanno riguardato la creazione di vere e proprie fattorie energetiche, la dove gran parte delle produzioni vegetali ottenute da terreni a seminativo, sono state indirizzate in forma dedicata all'alimentazione di specifici impianti.
La digestione anaerobica è un processo biologico complesso, per mezzo del quale, in assenza di ossigeno, la sostanza organica viene trasformata in biogas (o gas biologico), costituito principalmente da metano e anidride carbonica. La percentuale di metano nel biogas varia a seconda del tipo di sostanza organica digerita e delle condizioni di processo, da un minimo del 50% fino all’80% circa.
Affinché il processo abbia luogo è necessaria l’azione di diversi gruppi di microrganismi, in grado di trasformare la sostanza organica in composti intermedi, principalmente acido acetico, anidride carbonica ed idrogeno, utilizzabili dai microrganismi metanigeni che concludono il processo producendo il metano.
I microrganismi anaerobi presentano basse velocità di crescita e basse velocità di reazione e quindi occorre mantenere ottimali, per quanto possibile, le condizioni dell’ambiente di reazione.
Nonostante questi accorgimenti, i tempi di processo sono relativamente lunghi se confrontati con quelli di altri processi biologici, tuttavia il vantaggio del processo è che la materia organica complessa viene convertita in metano e anidride carbonica e quindi porta alla produzione finale di una fonte rinnovabile di energia, sotto forma di un gas combustibile con un buon potere calorifico (5.600 kcal/mc, contro gli 8.400 kcal/mc del gas naturale fossile).
L’ambiente di reazione, definito solitamente digestore (o reattore anaerobico), per permettere la crescita contemporanea di tutti i microrganismi coinvolti, dovrà risultare da un compromesso tra le esigenze dei singoli gruppi microbici.
Il pH ottimale, ad esempio, è intorno a 7/7.5.
La temperatura ottimale di processo è intorno ai 35°C, se si opera con batteri mesofili, o intorno a 55°C, se si utilizzano batteri termofili.
Il processo di digestione anaerobica utilizza le deiezioni tal quali (frazione liquida + frazione solida), con immissione di opportuna biomassa anche in grandi quantità, oltre il limite di pompabilità.
Di norma l’impianto prevede due di gestori, uno primario e uno secondario. Il digestore primario di tipo cilindrico, è dotato di un particolare miscelatore ad asse orizzontale che garantisce la completa miscelazione dei liquami e della biomassa.
Il digestore primario è alimentato costantemente con liquame fresco e biomassa secondo un piano di carico prestabilito in funzione delle composizioni e caratteristiche dei vari complementi di apporto, mentre il liquame digerito uscirà dopo un tempo medio di permanenza nella vasca di circa 20 – 25 giorni per essere trasferito nel digestore secondario, a sua volta miscelato ed in grado di recuperare la residua quantità di biogas. Il tempo di permanenza nel secondo digestore risulta pari a circa 20 – 25 giorni per una permanenza media complessiva pari a circa 45-50 giorni.
Alla Fiera di Cremona, per il BioEnergy Italy 2011, il Biogas ha fatto da padrone.
Tra gli espositori, le imprese della filiera del Biogas sono la stragrande maggioranza. Assieme ad una nutrita presenza di operatori del settore fotovoltaico.
L'impressione è che, ad oggi, la digestione anaerobica delle sostanze vegetali unite al riutilizzo dei liquami zootecnici sia l'unica strada percorribile.
Sulla combustione o la gassificazione delle biomasse solide, in fiera si trovano pochissime soluzioni.
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