Purificare biogas per produrre biometano: soluzioni e vantaggi

(Purificare biogas per produrre biometano: soluzioni e vantaggi)

Biometano: che cos’è e a cosa serve

Il biometano è un gas rinnovabile ottenuto dalla purificazione del biogas, una miscela di gas derivante dalla decomposizione anaerobica di materiali organici, quali per esempio:

• fanghi di depurazione, provenienti da impianti di trattamento delle acque reflue propri di depuratori, cartiere o industrie;
• residui agricoli , come insilati o scarti di vegetazione;
• reflui zootecnici, prodotti dalle attività di allevamento;
• Forsu (frazione organica dei rifiuti solidi urbani), ossia la parte biodegradabile dei rifiuti domestici;
• residui di produzione provenienti da industria agro-alimentare (caseifici, birrifici, frantoi. macelli eccetera).

Una volta purificato, questo gas assume caratteristiche analoghe a quelle del metano fossile, ma con il grande vantaggio di provenire da fonti completamente rinnovabili; ecco perché viene considerato un’alternativa ecologica e sostenibile ai combustibili tradizionali.

Nello specifico, grazie alle sue caratteristiche può essere:

• utilizzato come carburante nei mezzi di trasporto in forma gassosa (Cng) o liquida (Lng), in sostituzione dei carburanti fossili, contribuendo alla riduzione delle emissioni di gas serra e promuovendo una mobilità più sostenibile;
• impiegato nelle centrali termiche e nelle cogenerazioni per produrre energia elettrica e calore, con una significativa riduzione dell’impatto ambientale rispetto ai combustibili fossili;
• immesso nelle reti esistenti del gas naturale. Questo non solo consente di sfruttare l’infrastruttura già disponibile, ma contribuisce anche a diversificare le fonti di energia e a migliorare la sicurezza energetica.

Come produrre biometano a partire dagli scarti

La produzione di biometano è un processo consolidato che consente di valorizzare matrici organiche altresì etichettate come scarti di processo o rifiuti. Tuttavia, è naturale chiedersi come il biometano possa essere prodotto in modo sostenibile, per capire sostanzialmente se ne valga la pena. Questo processo può essere suddiviso in diverse fasi:

1. digestione anaerobica: le matrici organiche vengono raccolte vengono raccolte e inserite in un reattore chiuso operante in condizioni anaerobiche, noto come “digestore”.  Durante il processo, noto come digestione, all’interno del reattore i microrganismi degradano il materiale organico in condizioni specifiche, producendo biogas, una miscela composta principalmente da metano (CH₄) e anidride carbonica (CO₂), mentre sono presenti impurità quali acido solfidrico (H₂S) e ammoniaca(NH₃) in quantità molto ridotte;
2. stoccaggio del biogas: il biogas così prodotto viene stoccato all’interno dei digestori tramite apposite coperture (gasometri) in attesa di essere inviato alla fase finale di purificazione;
3. rimozione impurità e purificazione (o upgrading) del biogas: il processo di upgrading viene solitamente preceduto da trattamenti finalizzati alla rimozione delle impurità che potrebbero influenzare la qualità del biogas. A valle di questi trattamenti, il biogas viene inviato all’impianto di upgrading dove il metano presente nel biogas viene separato dall’anidride carbonica. Il risultato finale è un flusso di biometano con alto grado di purezza e in linea con gli standard  richiesti per il suo utilizzo.

Le migliori soluzioni per l’upgrading di biometano

Esistono diverse tecnologie per l’upgrading del biogas. Le più comuni sono quelle che si avvalgono dell’acqua per assorbire sia l’anidride carbonica sia altre impurità presenti nel biogas (water scrubbing) e di membrane semipermeabili per separare il metano dalle altre sostanze.

Entrambi i processi sono combinati nella tecnologia ibrida, in grado di coniugare i vantaggi delle tecnologie precedenti.

Grazie alla partnership con Hysytech – rinomata azienda italiana specializzata nella progettazione e sviluppo di soluzioni ingegneristiche chiavi in mano – Nippon Gases è in grado di offrire anche la soluzione ibrida grazie alla quale è possibile riscontrare benefici concreti e tangibili come la riduzione della domanda elettrica generalmente richiesta dal processo di upgrading, l’ottimizzazione dei costi operativi e la massimizzazione del recupero di metano, ottenendo rese superiori al 99,5%.

Questa partnership consolida l’impegno e l’attenzione di Nippon Gases nel percorso di transizione energetica e decarbonizzazione, promuovendo soluzioni innovative e sostenibili capaci di gestire il biometano in tutte le sue forme, dalla purificazione alla liquefazione.

Quali sono i vantaggi del biometano

Come ormai ampiamente constatato, il biometano offre diversi vantaggi ambientali ed economici: è una fonte di energia rinnovabile che contribuisce alla decarbonizzazione e supporta l’economia circolare, consentendo una migliore valorizzazione degli scarti organici. Inoltre, il biometano è facilmente stoccabile e distribuibile attraverso le attuali reti di gas esistenti.

In Italia, il decreto biometano 2022 (D.M. 15 settembre 2022) ha rappresentato un ulteriore passo avanti, perché ha supportato, tramite sostanziosi incentivi,  il cambiamento verso una maggiore indipendenza dai combustibili fossili.

La produzione di biometano costituisce un processo sempre più fondamentale nel vasto panorama delle energie rinnovabili. Nippon Gases rappresenta un solido partner con cui collaborare per sfruttare al massimo le potenzialità di questa risorsa, contribuendo significativamente alla transizione energetica e alla lotta contro il cambiamento climatico.