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I biogas

Con il termine biogas si intende una miscela di vari tipi di gas (per la maggior parte metano, dal 50 al 80%) prodotto dalla fermentazione batterica in anaerobiosi (assenza di ossigeno) dei residui organici provenienti da rifiuti, vegetali in decomposizione, carcasse in putrescenza, liquami zootecnici o fanghi di depurazione, scarti dell’agro-industria. L’intero processo vede la decomposizione del materiale organico da parte di alcuni tipi di batteri, producendo anidride carbonica, idrogeno molecolare e metano (metanizzazione dei composti organici).

Il biogas si forma spontaneamente nelle discariche. Le discariche di rifiuti urbani ne sono quindi grandi produttori, visto che normalmente il 30-40% del rifiuto è appunto materiale organico; tale gas deve essere captato per evitarne la diffusione nell’ambiente e può essere utilizzato per la produzione di energia elettrica. A titolo di esempio, da una discarica di circa 1.000.000 metri cubi che cresce di 60.000 m3 ogni anno, si possono estrarre quasi 5,5 milioni di metri cubi di biogas all’anno (oltre 600 m3 ogni ora).

Sono state sviluppate tecnologie ed impianti specifici che, tramite l’utilizzo di batteri in appositi “fermentatori” chiusi (da non confondere con gassificatori) e sono in grado di estrarre grandi quantità di biogas dai rifiuti organici urbani (preferibilmente da raccolte differenziate) e dal letame prodotto dagli allevamenti intensivi, o anche dai fanghi di depurazione e dai residui dell’agro-industria.

Gli impianti di biogas idonei al trattamento di matrici prevalentemente solide sono chiamati “a secco” e cioè non hanno bisogno di liquami per il loro funzionamento. In questo caso l’acqua necessaria al processo è legata all’umidità del materiale utilizzato per alimentare l’impianto. Il gas prodotto in questo processo (biogas) può essere quindi utilizzato per la combustione in caldaie da riscaldamento o per produrre energia elettrica e/o calore; il biogas è formato prevalentemente da metano, pertanto con un necessario processo di depurazione e separazione di altri componenti (per esempio, anidride carbonica e zolfo), può essere usato come biometano per autotrazione (auto e veicoli a metano). Quest’ultima applicazione ha trovato buon successo in Paesi del centro Europa quali Svizzera, Germania, Svezia ecc., e in via sperimentale anche in Italia, costituendo una delle più concrete promesse nel campo della mobilità eco-sostenibile.

Schema di impianto domestico di produzione di biogas (fonte: Wikipedia)

Dal punto di vista impiantistico un sistema per la produzione di biogas, nel caso di depurazione di reflui in loco, è costituito da:

  • Serbatoio in cui viene depositata la biomassa e periodicamente aggiunta quella fresca; per aumentare la percentuale di umidità della sostanza organica di partenza si aggiunge solitamente un minimo d’acqua;
  • Dispositivo di regolazione della portata, che consente al refluo di entrare per gravità nell’impianto;
  • Miscelatore, necessario per garantire una certa omogeneità del liquame ed evitare il formarsi di eventuali sedimenti.
  • Digestore anaerobico, ermeticamente chiuso e coibentato, in cui il liquame precipita nella parte inferiore, mentre il biogas gorgoglia verso la parte superiore del digestore;
  • Recipiente esterno dove viene convogliato il liquame digerito;
  • Serbatoio finale di stoccaggio.

Nel caso della discarica, si può operare un’impermeabilizzazione dei cumuli di rifiuti, trasformando in pratica la discarica in un contenitore di accumulo del biogas, al cui interno avviene la decomposizione della frazione organica contenuta nei rifiuti.

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