Editoriali

Rifiuti fonte di energia in impianti sostenibili

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Impianti a biomasse (archivio - associazionecivicamantovana.it)

San Severo – LA digestione anaerobica è un processo di conversione biochimico di sostanze organiche complesse in biogas ad opera di microrganismi specializzati. Avviene in assenza di ossigeno (digestori completamente chiusi e quindi assenza di emissioni di gas serra ed odori). Il biogas è composto per il 60-80% da metano e per la restante parte da anidride carbonica. Il biogas è impiegato da motori endotermici per la produzione di energia elettrica. Il calore prodotto dal motore endotermico invece è utilizzato per autoconsumo.

La digestione anaerobica di rifiuti solidi organici e biomasse rappresenta un tema di grande attualità, e una nuova opportunità, sia in relazione alle esigenze di smaltimento, sia per l’interessante risvolto di valorizzazione energetica offerto dalla produzione di biogas. A livello europeo, negli ultimi 10 anni, si è assistito ad un continuo incremento sia della capacità di smaltimento installata annualmente (dell’ordine di 430.000 t/a di nuove installazioni dal 2001 al 2005) che del numero e dimensione degli impianti. In Spagna, Belgio, Olanda, Svizzera e Germania la digestione anaerobica della FORSU ( Frazione organica dei rifiuti solidi urbani) copre dal 5 al 10% della capacità potenziale.

Nel nostro paese, che tratta attualmente per questa via circa l’1% della propria capacità potenziale, si può prevedere uno sviluppo sostenuto nei prossimi anni, evidenziato – pur indirettamente – dalla recente entrata nel mercato italiano di nuovi fornitori di questa tecnologia e di aziende estere già operanti da tempo in questo settore. A favorire questo sviluppo concorrono anche le recenti normative ed iniziative che, da un lato, impongono la racolta differenziata della frazione organica putrescibile degli RSU e la progressiva rimozione dei quantitativi di rifiuti organici biodegradabili inviabili a discarica e, dall’ altro, valorizzano economicamente la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.

Gli impianti di digestione anaerobica destinati alla produzione di energia elettrica sono da considerarsi impianti a fonti rinnovabili e come tali godono a pieno titolo degli incentivi destinati a questi ultimi. La materia prima può rappresentare un ricavo nella gestione di un impianto di digestione anaerobica nel momento in cui questa non ha valore come tal quale e il detentore ha la necessità di disfarsene.

E’ universalmente accettato che i combustibili fossili sono limitati e che non saremo in grado di mantenere per sempre i livelli di sfruttamento energetici attuali. Tali considerazioni stanno spingendo i paesi industrializzati alla ricerca di soluzioni alternative. Una di queste è lo sfruttamento delle biomasse agricole (colture dedicate, scarti dell’agricoltura, scarti dell’industria di trasformazione dell’agro-industria) e di reflui zootecnici (liquami e letame suino, bovino, avicolo etc.) che attraverso il processo di digestione anaerobica vengono convertiti in biogas interamente utilizzato per la produzione di energia.

Mentre le fonti fossili si sono formate nel corso di milioni di anni, il tempo di sfruttamento della biomassa attraverso digestione anaerobica, è paragonabile al suo tempo di rigenerazione. L’ apporto di CO2 all’atmosfra è complessivamente nullo, dato che la quantità liberata nei processi di conversione energetica è la stessa impiegata per la crescita della pianta. Si pensi che per ogni KWh di energia elettrica prodotta da tale processo, vengono risparmiati 200g di CO2, senza contare che organici abbandonati liberano CH4 , gas che ha un effetto serra di circa 20 volte superiore della CO2. Il contesto socio-economico che favorisce lo sviluppo di questa tecnologia è il seguente: incremento della domanda mondiale di energia pulita, richiesta di riduzione di CO2 e altri gas serra,
incremento esponenziale del prezzo dei combustibili fossili, richiesta di autosufficienza energetica.

E’ ormai fuori dubbio che le efficienze degradative di un sistema anaerobico sono fortemente influenzate da molteplici fattori quali ad esempio la scelta dei materiali di costruzione e coibentazione di un digestore, il tipo di processo scelto, il sistema di agitazione, etc. Questo per dire che durante la fase di progettazione e calcolo si devono avere ben chiari i fattori che determinano il discostamento ad esempio delle rese teoriche o quelle citate da diverse fonti letterarie, da quelle reali.

E’ forse il caso di ricordare che a partire dal 1973, in conseguenza della crisi petrolifera, vi era già stato un “boom” di interesse e di applicazioni per la digestione anaerobica, ma che le aspettative che si erano allora create si realizzarono solo in minima parte. Ne è anzi derivato in molti ambiti e per molto tempo, un atteggiamento critico nei confronti della digestione anaerobica giudicata troppo complessa da gestire per gli elevati volumi in gioco e poco affidabile.

Le cause di quanto avvenuto sono molteplici e molte riconducibili ad aspetti tecnici a causa delle scarse conoscenze e le esperienze applicative dell’epoca, unite a modalità realizzative e qualità dei macchinari modesti, esse sono state in molte situazioni alla base degli insuccessi ottenuti. Rispetto ad allora le conoscenze di base ed applicate sul processo di digestione anaerobica sono aumentate enormemente e conseguentemente le tipologie impiantistiche disponibili ed il grado di affidabilità di questa tecnologia.

Vi sono oggi le premesse perché gli insuccessi del passato non si ripetano, come peraltro dimostrato dalle sempre più numerose esperienze positive. Molti successi sono stati ottenuti grazie alla volontà di alcune aziende, piccoli e grandi imprenditori in collaborazione con istituti universitari , con il coraggio di investire nella ricerca e sperimentazione in campo. Attraverso questa è stato possibile non solo innovare e migliorare il sistema anaerobico, ma soprattutto è stato verificato fino a che punto parametri di rese in biogas riguardanti ad esempio diversi substrati, possano ritenersi attendibili ,o stabilire fino a che punto si discostano da quelli determinati su impianti di digestione anaerobica già esistenti, oltre che in impianti pilota costruiti ad hoc.

Questa necessità è nata dal constatare che molti parametri di rese in biogas descritti in letteratura, fanno riferimento a prove di sperimentazione condotte in condizioni di laboraorio quasi ideali. La diffusione di questa tecnologia ha permesso di perfezionare questi dati alla luce di parametri determinati su un numero sempre più crescente di digestori su scala industriale. E’ stato possibile inoltre effettuare una discriminazione dello stesso parametro a seconda delle diverse tipologie impiantistiche o scelta dei materiali o delle attrezzature.

Quanto più la funzione della digestione anaerobica evolve da sistema che deve operare un trattamento depurativo a un sistema che deve produrre energia, tanto più gli obiettivi degradativi e le necessità di controllo aumentano.

(a cura di Ines Macchiarola inesmacchiarola1977@gmail.com)



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