Biogas Generazione di Energia

Dal 1752, quando Ben Franklin fece volare il suo aquilone in un temporale, l'elettricità ha alimentato la maggior parte delle principali innovazioni industriali e tecnologiche di uso comune oggi. Di conseguenza, più le applicazioni dell'elettricità si diffondono, più intensa è l'esplorazione e lo sfruttamento delle risorse naturali per alimentare la generazione elettrica. Un secolo di questo vasto sforzo, tuttavia, ha avuto un impatto sulla salute dell'atmosfera globale: la combustione dei combustibili fossili ha causato il massiccio rilascio di anidride carbonica che potrebbe influenzare distruttivamente il nostro clima. Una soluzione promettente a questo fenomeno preoccupante è una maggiore enfasi sulla generazione di energia da biogas.

Consumo di energia negli Stati Uniti e nel mondo

Nell'ultimo mezzo secolo, il consumo globale di elettricità è più che triplicato, secondo le statistiche compilate dalla Banca Mondiale. Negli Stati Uniti d'America, il Texas è leader in termini di produzione netta: 483.201.031 kilowattora nel 2019, secondo la U.S. Energy Information Administration. Con le auto elettriche e altre tecnologie alimentate a batteria all'orizzonte, la domanda di energia elettrica probabilmente aumenterà ulteriormente. Attualmente, la stragrande maggioranza dell'elettricità prodotta negli Stati Uniti avviene tramite combustibili fossili. Del 17 percento di elettricità prodotta con fonti rinnovabili, l'energia idroelettrica ed eolica ne produce la parte del leone.

In cosa il biogas è diverso

Per comprendere la generazione di energia da biogas, è importante distinguere tra biogas e biomassa. Entrambi provengono da materia organica — trucioli di legno, colture, vegetazione, compost e rifiuti, ad esempio. Mentre la biomassa produce energia attraverso la combustione diretta di tali materiali, il processo di produzione di gas dal biogas è a più fasi e più graduale. Quando la materia organica viene privata dell'ossigeno, è soggetta a digestione anaerobica. Questo avviene quando batteri molto specifici iniziano a scomporre i composti chimici e a formarne di nuovi. Nelle successive reazioni chimiche, si formano i gas finali di anidride carbonica (CO₂) e metano (CH₄). Il CH₄ risultante è — dopo purificazione e lavorazione — il componente combustibile.

Ottenere elettricità dal biogas

L'elettricità dal biogas può essere generata in modo molto simile a quella dal gas naturale. Un motore a combustione lo brucia come combustibile, producendo energia meccanica. Basato sul principio dell'induzione elettromagnetica, il movimento meccanico viene convertito in elettricità quando si forma un campo magnetico attraverso l'interazione di componenti mobili e stazionari. Sebbene il biogas venga consumato come un combustibile fossile, non viene rilasciata nuova CO₂. Questo perché emette solo CO₂ che sarebbe stata rilasciata dalla materia organica se fosse stata semplicemente lasciata a decomporre da sola. Inoltre, il digestato rimanente, cioè la materia residua alla fine del processo di generazione del biogas, è richiesto come fertilizzante ricco e nutriente per le colture agricole. Inutile dire che queste virtù promuovono il biogas come un mezzo superiore per produrre elettricità preservando l'ambiente.