Impianto biogas: che cos'è e come funziona

Che cos'è un impianto biogas e come funziona.

Un impianto a biogas è un sistema che trasforma materiali organici (come scarti agricoli, reflui zootecnici, rifiuti alimentari o biomasse) in biogas attraverso un processo chiamato digestione anaerobica (in assenza di ossigeno). 

Si tratta di un processo differente rispetto al compostaggio, che invece è strettamente aerobico. 

Come funziona?

Dopo aver raccolto i materiali organici quali scarti agricoli (mais, erba, letame), rifiuti organici urbani e/o fanghi di depurazione all'interno di serbatoi, tramite un dispositivo di regolazione della portata il materiale viene immesso nel digestore dove avviene la digestione anaerobica. Con la digestione, i batteri degradano la materia organica in assenza di ossigeno.

L’azione di decomposizione avviene in due fasi:

1. la prima ad opera di diversi gruppi di microrganismi in grado di trasformare la sostanza organica essenzialmente in acido acetico, anidride carbonica ed idrogeno;
2. successivamente questi composti intermedi vengono trasformati in metano e anidride carbonica dai microrganismi metanigeni. 

Le tecniche di digestione anaerobica possono essere a umido, semisecco o a secco, in base al contenuto di sostanza secca SS.

Inoltre, in relazione al tipo di batteri utilizzati, esistono due differenti intervalli di temperatura in cui viene condotta la digestione anaerobica:

• con batteri mesofili si lavora a temperature comprese tra 20-45 °C, con un intervallo ottimale di 37-41 °C,
• con batteri termofili le condizioni di esercizio ottimali implicano un intervallo di temperatura compreso tra i 50-52 °C.

Il tempo di residenza in un digestore varia in funzione della quantità di materiale da trattare, del tipo di materiale e dalla temperatura di esercizio. Nel caso della digestione condotta con batteri mesofili il tempo di residenza è compreso tra i 15 e i 30 giorni. Nel caso della digestione con batteri mesofili, che permette il trattamento delle acque reflue, i tempi di residenza differiscono in relazione alla parte liquida e a quella solida, con i primi che rispettivamente rientrano nell‘arco di un giorno mentre i secondi non superano i 90 giorni.

Al termine del tutto abbiamo il biogas, composto principalmente da metano (CH₄) e anidride carbonica (CO₂).

Successivamente il biogas viene o bruciato all'interno di un impianto di cogenerazione per produrre energia elettrica e termica (con 1 mc di biogas è possibile produrre mediamente 1,8-2 kWh di energia elettrica e 2-3 kWh di energia termica) o purificato per ottenere biometano (usato come carburante o immesso nella rete del gas).

Il residuo solido è un fertilizzante naturale per l’agricoltura.

Vediamo uno schema di impianto con riscaldamento:

Vantaggi di un impianto a biogas

Tramite questi impianti si sfrutta energia rinnovabile e si smaltiscono rifiuti organici. Partendo da materia organica si ottiene gas combustibile ad elevato potere calorifico!

Gli impianti a biogas non inquinano!

Gli impianti a biogas sono fondamentali per un’economia circolare e sostenibile!

Quanto costa un impianto a biogas? Svantaggi

Il problema di questi impianti, ahimè è il costo. Il costo di un mini impianto a biogas da 20 kW parte dai 250.000 € per raggiungere il milione di euro per impianti da 100 kW.

Altro svantaggi: necessità di ampi spazi e realizzazione a distanza dai centri abitati per via delle emissioni maleodoranti. 

Si può guadagnare con un impianto a biogas?

Un impianto può essere utilizzato per usi personali e/o per immettere in rete elettricità. Un impianto da:

• 130 kWh introduce in rete 1.000.000 kWh/anno;
• 500 kWh introduce in rete 3.700.000 kWh/anno;
• 1000 kWh introduce in rete 7.400.000 kWh/anno;

Tali valori devono essere moltiplicati per la tariffa incentivante del GSE.

Ovviamente, vanno considerati i costi di gestione €/anno(manutenzione, personale, smaltimenti) che pesano per più della metà del fatturato.

Spero che l’articolo ti sia stato utile. A presto, Vincenzo.