Ormai in Italia (e non solo) si è costantemente alla ricerca di fonti di gas alternative a quelle di stati terzi, da produrre “in casa” in modo sostenibile. Una soluzione al problema potrebbe essere l’impiego di biogas/ biometano.
Il biogas, infatti, è una miscela di gas, principalmente metano e anidride carbonica, ottenuta dalla fermentazione anaerobica di materiali organici come scarti agricoli, rifiuti alimentari, fanghi di depurazione e letame. Questo processo di digestione anaerobica avviene in appositi impianti chiamati digestori, dove i microrganismi decompongono la materia organica in assenza di ossigeno.
Il biogas è una fonte di energia rinnovabile versatile e sostenibile, utilizzabile per generare elettricità e calore. Inoltre, se opportunamente raffinato, può essere convertito in biometano, un combustibile di qualità simile al gas naturale, da utilizzare nel settore dei trasporti e nelle reti di distribuzione del gas.
Differenza tra biogas e biometano
Come già accennato, c’è una differenza tra impianto di biogas e biometano. Si tratta del processo di purificazione (o di upgrading) che il biogas deve subire per la produzione del biometano. Durante questo processo, il biogas viene trattato con metodi chimico-fisici che rimuovono CO₂, vapore acqueo, idrogeno solforato e altri contaminanti, aumentando così la concentrazione di metano fino a livelli comparabili a quelli del gas naturale.
Questo processo può avvenire in loco oppure in appositi impianti biometano situati in zone diverse dal sito di produzione di biogas. Dopo esser stato purificato, il biometano può essere compresso e successivamente immesso nella rete di distribuzione del gas naturale, diventando così una fonte di energia rinnovabile compatibile con le infrastrutture esistenti.
Inoltre, il biometano può essere utilizzato come combustibile per veicoli, offrendo un’alternativa sostenibile ai combustibili fossili.
Occorre, però, sottolineare che in questo preciso momento storico, esiste una spinta importante da parte delle normative europee e da parte di strumenti di supporto (come ad esempio il PNRR) dell’impianto a biogas in impianto biometano, al fine di dare una accelerata verso l’obiettivo della decarbonizzazione di moltissimi settori, soprattutto quello dei trasporti o delle industrie “hard to abate” che molto difficilmente potranno essere elettrificate in un futuro prossimo.
Come funziona un impianto a biogas?
Un impianto biogas è costituito da tre componenti principali, ciascuno con un ruolo essenziale nel processo di trasformazione della materia organica in energia.
Il primo componente è il digestore, nel quale avviene la fermentazione anaerobica della biomassa. Esistono diverse tecnologie per ottimizzare questo processo, tra cui la digestione a umido e quella a secco. La prima prevede un contenuto di sostanza secca intorno al 10% ed è adatta a materiali più liquidi, mentre la digestione a secco, con un contenuto di sostanza secca superiore al 30%, è più efficiente per materiali più solidi.
Il secondo componente è il sistema di cogenerazione, che permette di convertire il biogas in energia elettrica e termica. Il processo inizia con un motore a ciclo Otto che trasforma l’energia del biogas in energia meccanica, successivamente convertita in elettricità tramite un alternatore. Il calore generato dal motore, insieme ai fumi di scarico, viene poi recuperato e utilizzato per produrre acqua calda, vapore o altri fluidi termici, ottimizzando l’efficienza energetica dell’impianto.
C’è, infine, il sistema di biogas upgrading, opzionale ma fondamentale per produrre biometano. Questa tecnologia, infatti, purifica il biogas rimuovendo CO₂ e altri composti, rendendolo adatto per l’immissione nella rete di distribuzione o come carburante per veicoli. Il sistema a membrane è particolarmente efficiente in questa fase grazie alla sua capacità di separazione selettiva dei gas.
Perché optare per gli impianti a biogas
Gli impianti di biogas e/o di biometano hanno molteplici benefici, come ad esempio:
- Autonomia energetica: il biogas è una risorsa rinnovabile, che contribuisce significativamente alla transizione verso un sistema energetico sostenibile, riducendo la dipendenza da fonti fossili e aumentando l’indipendenza energetica;
- Valorizzazione degli scarti: trasformare i residui agricoli e zootecnici in biogas offre una soluzione efficace per la gestione dei reflui animali, prevenendo problemi legati all’eccesso di azoto nei terreni. Inoltre, il digestato prodotto può essere utilizzato come fertilizzante organico, riducendo la necessità di prodotti chimici;
- Ritorno economico: l’utilizzo del biogas rappresenta un’opportunità di guadagno aggiuntivo per le aziende agricole, grazie agli incentivi e alle politiche di sostegno che ne favoriscono l’adozione, rendendo l’investimento vantaggioso nel lungo termine;
- Produzione energetica continua: il biogas può alimentare impianti di cogenerazione, garantendo così una fornitura costante di energia elettrica e termica, utile per compensare le fluttuazioni tipiche delle altre fonti rinnovabili.
Gli obiettivi del PNRR
Come anticipato, uno dei vantaggi che deriva dall’impiego del biogas è quello di contribuire alla transizione ecologica. Ciò è ampiamente provato dal PNRR il quale ha stanziato ben 1.92 miliardi per il suo sviluppo in quanto strumento strategico per il potenziamento dell’economia circolare basata sul riutilizzo. Tra l’altro, il biogas è un elemento indispensabile per il raggiungimento deli obiettivi di decarbonizzazione fissati a livello europeo.
Secondo quanto previsto nel PNRR, se veicolato nelle reti gas, il biogas può contribuire a raggiungere gli obiettivi al 2030 con un risparmio complessivo di gas ad effetto serra rispetto al ciclo vita del metano fossile tra l’80 e 85%. Più precisamente, l’investimento per rafforzare l’uso e lo sviluppo del biometano italiano passa attraverso quattro obiettivi ben precisi:
- Riconversione e miglioramento dell’efficienza di ogni impianto di biogas già presente sul territorio nazionale;
- Promozione della diffusione di pratiche ecologiche nella fase di produzione del biogas al fine di ridurre il più possibile l’uso di fertilizzanti sintetici e aumentare l’approvvigionamento di materia organica nei suoli;
- Supportare e realizzare nuovi impianti al fine di produrre biometano attraverso un contributo pari al 40% dell’intero investimento;
- Promuovere la sostituzione di veicoli ormai datati e poco efficienti e utilizzare mezzi alimentati a metano o biometano.
Secondo quanto previsto dal PNRR attraverso questo importante intervento, sarà possibile aumentare la potenza del biometano da riconversione da destinare al greening della rete gas pari a circa 2.3 o 2.5 miliardi di metri cubi.
Ciò significa, in poche parole, che il biometano potrebbe essere un elemento importantissimo per poter affrancare l’Italia dalla dipendenza dai “fossili”, visto che il Bel Paese è già ora uno dei produttori più importanti in tutt’Europa (che a sua volta è il principale produttore di biogas in tutto il mondo).