Argomenti di settore
Il ciclo della vita è un argomento interessante per scienziati, eticisti e studiosi di religione. Di particolare interesse è il punto in cui la vita termina. Cosa succede ai resti? La materia animale e vegetale fossilizzata — dopo millenni — ci fornisce i combustibili fossili che usiamo oggi. Eppure non dobbiamo davvero aspettare così a lungo per trarre energia dalla materia organica in decomposizione. Un modo per accelerare il processo è la digestione anaerobica. Sebbene questo processo non produca petrolio istantaneamente, rilascia biogas, una fonte di energia rinnovabile utile e collaudata, molto più amica dell'ambiente.
Ogni volta che la materia organica come letame e deiezioni di animali selvatici; liquami e acque reflue; ritagli d'erba, foglie cadute e scarti di cucina vengono privati dell'ossigeno, si attivano particolari processi chimici. La biomassa — la totalità della materia organica in questione — è composta da grandi polimeri organici. La prima fase della digestione anaerobica è quando queste catene molecolari vengono scisse in componenti più piccoli. Durante le quattro fasi, i batteri scompongono i composti organici che, a loro volta, rilasciano altri composti ed elementi. La fine della sequenza di eventi è il rilascio di biogas — una combinazione di metano (CH₄), anidride carbonica (CO₂) e altri gas. Il metano è il composto operativo in termini di produzione di energia.
In breve, il biogas può fare quasi tutto ciò che può fare il gas naturale: può essere convertito in elettricità, alimentando case, comunità o infrastrutture. In alternativa, alimenta veicoli e macchinari pesanti progettati per riceverlo. Nei paesi sviluppati e in via di sviluppo, è applicabile anche come combustibile per la cottura. Infatti, i rifiuti organici rappresentano una sfida per la salute personale e pubblica per molti che vivono negli stati meno ricchi. La digestione anaerobica non solo crea potenziale energetico, ma produce digestato (cioè ciò che resta dopo la digestione) che è un fertilizzante nutritivo e pratico.
Sia su larga che su piccola scala, la tecnologia del biogas possiede quattro unità rudimentali: un contenitore della fonte di alimentazione che riceve la biomassa del substrato da cui viene estratto il metano; un serbatoio di digestione (la camera senza ossigeno in cui avvengono i processi biochimici di digestione); un'unità di recupero del biogas dove CH₄, CO₂ ecc. vengono raccolti per l'utilizzo o un'ulteriore elaborazione; e scambiatori di calore che regolano le temperature per ottimizzare il processo di digestione. I digestori autonomi servono comunità o impianti di lavorazione. I digestori in azienda lavorano il letame del bestiame (bovini, suini e pollame). Gli impianti di recupero delle risorse idriche trattano le acque reflue con la digestione anaerobica e molti vendono l'elettricità in eccesso alla rete.
Per la maggior parte della storia della raccolta del biogas, il substrato è stato mantenuto relativamente monolitico allo scopo di acquisire la maggior quantità di biogas con la migliore qualità. Eppure la nuova tecnologia del biogas promette una maggiore resa di biogas utilizzando due o più materie prime. Questo è anche chiamato "co-digestione". I ricercatori stanno scoprendo che alcuni substrati, usati in tandem, agiscono sinergicamente per migliori numeri di produzione. Ulteriori studi riguardano la velocità di decomposizione e il flusso dei substrati. La ricerca sul pre-trattamento della biomassa prima della digestione suggerisce che questo è fattibile. Procedure meccaniche, termiche, a ultrasuoni e a microonde sono tutte testate per determinare se è possibile una certa disintegrazione prima che il substrato raggiunga il serbatoio di digestione.
Parla con uno specialista
Domande sulle soluzioni tecnologiche per il biogas per il tuo progetto?
