Refrigerazione fluidi industriali: l’energia pulita del biogas tra natura e tecnologia

Autore: Mario Bonaita

Il biogas rappresenta il 25% dell’energia derivata da fonti rinnovabili in Unione Europea. Il suo sviluppo è fortemente intrecciato al mondo agricolo dove, in oltre duemila aziende italiane, permette una perfetta circolarità della filiera; ma anche una nave da crociera di grandi dimensioni che produce in un anno circa 120 mila tonnellate di rifiuti organici potrebbe diventare una “centrale energetica”. Quei rifiuti, invece di essere buttati in buona parte in mare, potrebbero consentire la produzione di biogas andando ad alimentare un mercato globale che nei prossimi anni vedrà crescere il proprio fatturato in modo esponenziale consentendo altrettanti risparmi in consumi energetici.
Solo in Italia la crescita media annua di impianti di biogas è stata del 10% nel periodo dal 2003 al 2014.

Sono tre i fattori che danno impulso a questo mercato in grande espansione:

• di natura economica (perché produrre energia da questo tipo di fonti è assolutamente conveniente)
• di natura etica (perché le emissioni di gas serra sono decisamente ridotte)
• di natura tecnologica (perché, mentre inizialmente si utilizzava questa tecnologia solo su grandissime biomasse, oggi è possibile impiegarla anche su fonti ridotte con ottimi risultati in termini di efficienza ed efficacia).

Aria Compressa

Cos’è il biogas

Il biogas si ottiene da biomasse di diversa provenienza: dal settore industriale (ad esempio, scarti organici di macellazione oppure reflui dell’industria enologica), deiezioni di animali, colture dedicate (mais e cereali), sottoprodotti agricoli (scarti della produzione) e frazione organica dei rifiuti solidi urbani. Queste biomasse vengono stoccate in fermentatori dove sono decomposte dai batteri mediante un processo di digestione anaerobica e tenute a temperatura costante. Da questo fenomeno chimico si sprigionano energia e calore, mentre il digestato – la massa rimanente ad alto valore agronomico – viene riutilizzato per concimare i campi.

Questo processo assolutamente naturale ha però bisogno della tecnologia perché quanto sprigionato nei fermentatori possa diventare energia. Ciò richiede una molteplicità di soluzioni tecnologiche che vanno dall’essiccazione al filtraggio, passando per il raffreddamento del biogas.

Il biogas prodotto dai batteri è saturo di vapore acqueo e di numerose impurità che devono essere eliminate sia per fornire un gas completamente pulito e sicuro, sia per proteggere motori e componenti degli impianti. Questo processo – l’ essiccazione – è garantito da colonne adsorbenti ed essiccatori ad adsorbimento e rigenerazione. Inoltre, il biogas prodotto in digestori anaerobici e discariche contiene schiume, particelle solide in sospensione, grassi, particolato e altri contaminanti che devono essere rimossi dal gas prima di raggiungere eventuali apparecchiature o condutture a valle. Questa pulizia del biogas è ottenuta attraverso sistemi di filtraggio e raffreddamento – importante per gli ambienti più aggressivi – che permettono la rimozione delle impurità e dei contaminanti pericolosi all’interno del biogas. In particolare, occorre eliminare i silossani, sostanze contenute in numerosi detergenti e cosmetici, che risultano altamente abrasive per tutte le apparecchiature coinvolte nel processo produttivo in termini di forme di accumuli di biossido di silicio sulle superfici di combustione all’interno dei motori di generazione.

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