Scopri le differenze e le similitudini tra biogas e biometano, due fonti di energia rinnovabile derivate dalla decomposizione anaerobica della materia organica. Approfondisci il processo di produzione, i vantaggi per la sostenibilità e le opportunità economiche che offrendo per un futuro energetico più pulito e sostenibile.
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Cosa sono Biogas e Biometano? Differenze e Similitudini
Il biogas e il biometano rappresentano due forme di energia rinnovabile che derivano dalla decomposizione anaerobica della materia organica. Entrambi i termini si riferiscono a una fonte energetica sostenibile, ma presentano caratteristiche distintive.
Il biogas è un gas prodotto dalla digestione anaerobica di rifiuti organici, letame, residui agricoli e altre biomasse. Esso è composto principalmente da metano (50-70%) e anidride carbonica (30-50%), insieme a tracce di altri gas come l’idrogeno solforato. Questo mix di gas può essere utilizzato direttamente per la produzione di energia elettrica o termica, per riscaldare ambienti o per alimentare veicoli.
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D’altra parte, il biometano è un gas che deriva dal biogas ma è sottoposto a un processo di purificazione e upgrading. Questo procedimento consente di separare le impurità e di aumentare la concentrazione di metano, raggiungendo livelli superiori al 95%. Il biometano così ottenuto può essere iniettato nelle reti di gas naturale o utilizzato in forma liquida come carburante per veicoli. La purezza del biometano lo rende più versatile rispetto al biogas, il quale è soggetto a restrizioni in termini di utilizzo a causa della presenza di componenti indesiderati.
Le similitudini tra biogas e biometano risiedono nella loro origine e nel potenziale di riduzione delle emissioni di gas serra. Entrambi contribuiscono a una maggiore sostenibilità e a una diminuzione dell’impatto ambientale legato all’uso di combustibili fossili. Tuttavia, le loro differenze principali riguardano la produzione e l’applicazione finale.
Mentre il biogas rappresenta una soluzione immediata per il recupero di energia, il biometano si configura come una risorsa strategica per la transizione verso una economia a basse emissioni di carbonio.
Processo di Produzione: Come si Generano Biogas e Biometano
La produzione di biogas e biometano rappresenta un’innovazione importante nel campo delle energie rinnovabili.
- Questo processo inizia con la raccolta di materie prime, che possono variare da scarti organici agricoli, rifiuti alimentari, fanghi di depurazione, a coltivazioni dedicate.
- Una volta raccolti, questi materiali vengono sottoposti a un processo chiamato digestione anaerobica. Questa tecnica coinvolge decompositori naturali, come batteri anaerobici, che degradano la materia organica in assenza di ossigeno, generando biogas, una miscela, come detto in precedenza, composta principalmente da metano e anidride carbonica.
- Durante la digestione anaerobica, alcuni passaggi critici includono la preparazione della materia prima e il mantenimento di condizioni ottimali per l’attività batterica. La materia è spesso tritata e mescolata con acqua per creare una sospensione, che facilita il processo di digestione. La temperatura e il pH devono essere monitorati attentamente per garantire che il processo continui senza interruzioni. Possono essere utilizzate tecnologie avanzate, come i reattori a flusso continuo, che ottimizzano il rendimento energetico attraverso il controllo delle condizioni operative.
- Dopo la digestione, il biogas prodotto deve essere trattato affinché il contenuto di metano venga aumentato, trasformandolo in biometano, un combustibile estremamente versatile. Questo processo di upgrading può avvenire attraverso diverse tecnologie, tra cui l’assorbimento fisico, l’adsorbimento e la separazione per membrana. Il biometano ottenuto dopo la fase di upgrading è ora idoneo per attraversare le fasi di controllo della qualità, misura, compressione, regolazione ed eventuale odorizzazione, che devono essere necessariamente attraversate prima di uno dei possibili passaggi successivi:
- Il passaggio dell’iniezione in rete, che può essere in rete di trasporto o distribuzione, da effettuare nel rispetto delle specifiche imposte dalla normativa di riferimento e che prevede soluzioni dedicate
- La produzione di biometano liquefatto, che richiede soluzioni di analisi di qualità e misura fiscale ad hoc.
- Il risultato finale di questi passaggi è un combustibile rinnovabile, utilizzabile per la produzione di energia elettrica, calore, e come carburante per veicoli, contribuendo significativamente alla riduzione delle emissioni di gas serra e promuovendo la sostenibilità ambientale.
Importanza per Sostenibilità e Transizione Energetica
L’importanza di questi sistemi energetici rinnovabili nella lotta contro i cambiamenti climatici è significativa, poiché permette di ridurre le emissioni di gas serra, che sono tra i principali responsabili del riscaldamento globale. Utilizzandoli, si evita la liberazione di metano, un gas serra particolarmente potente, nell’atmosfera, contribuendo così a una riduzione complessiva delle emissioni.
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Dal punto di vista economico, il biometano offre vantaggi tangibili per le aziende e le famiglie. Innanzitutto, la produzione di biometano può diminuire i costi energetici, grazie alla possibilità di utilizzare fonti locali e rinnovabili. Le aziende che investono in biogas possono ridurre la loro dipendenza dalle fonti di energia fossili, garantendo una maggiore stabilità nei costi energetici a lungo termine. Allo stesso modo, le famiglie possono beneficiare dell’accesso a tariffe energetiche più convenienti, contribuendo ulteriormente al risparmio complessivo.
Inoltre, l’implementazione di sistemi di produzione stimola l’occupazione locale, creando posti di lavoro nei settori legati alla raccolta di rifiuti, alla biotecnologia e alla gestione ambientale. L’adozione di questi gas non solo promuove un ambiente più pulito, ma offre anche opportunità economiche significative che possono contribuire al benessere delle comunità.
Pertanto, scegliere biogas e biometano significa investire in un futuro energetico sostenibile e economicamente vantaggioso.
Vantaggi, Svantaggi e Prospettive Future
Negli ultimi anni, il biogas e il biometano hanno guadagnato attenzione come fonti energetiche rinnovabili, contribuendo potenzialmente alla transizione verso un’economia più sostenibile.
A livello europeo, si stima che la capacità di produzione di questi biocarburanti abbia raggiunto i 20 milioni di tonnellate nel 2022. Questo rappresenta un incremento significativo rispetto agli anni precedenti, mostrando l’evoluzione positiva di queste tecnologie. Una stima indicativa suggerisce che un aumento della produzione del 30% potrebbe essere realizzabile entro il 2030, grazie anche a incentivi e politiche a favore delle energie rinnovabili.
Come già accennato, il loro utilizzo in sostituzione dei combustibili fossili può tradursi in una riduzione delle emissioni di CO2 fino all’80%. Inoltre, questi tipi di energia aiutano a gestire i rifiuti, poiché i materiali organici possono essere valorizzati attraverso il processo di digestione anaerobica.
Tuttavia, ci sono anche alcune sfide, come la necessità di investimenti significativi nelle infrastrutture e nel trattamento dei rifiuti. Le tecnologie di raccolta e distribuzione devono evolversi per massimizzare l’efficienza e l’affidabilità del sistema energetico basato sul biometano.
Secondo alcuni stime fornite dai produttori di settore, per costruire un impianto da 1000 KW è necessaria una spesa di circa 5 milioni di euro. Anche per un impianto di piccole dimensioni, da 50 circa kW, è necessario un investimento importante attorno ai 250/300 mila euro.
Inoltre, visto che la maggior parte dei biocombustibili viene generato dalle coltivazioni di biomassa (in genere monocolture), dobbiamo considerare l’impatto ambientale di quest’ultima: essa viene associata ad un uso sostanzioso di acqua e fertilizzanti, al rischio di perdita di biodiversità ed alla possibile competizione con il mercato alimentare.
A riguardo di quest’ultima considerazione, dobbiamo tener conto che l’utilizzo di terreni per produrre sostanza organica per i biocombustibili ha fatto aumentare, in passato, il costo degli alimenti. I terreni coltivabili non sono infiniti, e destinare terreni alle produzioni di energia fa sì che l’offerta di cibo sia minore, aumentando, di conseguenza, il suo prezzo. Una delle possibilità per contrastare questo disagio può essere la produzione di biocarburanti dalle alghe, una tecnica perfettamente in linea con l’approccio all’economia circolare, volta ad evitare la competizione tra terreni agricoli, ridurre lo spreco ed aumentare la sostenibilità.
Resta il fatto che le prospettive future per il biometano sembrano essere promettenti. Con l’aumento dell’adozione delle tecnologie di raccolta e con il potenziamento delle reti di distribuzione, si prevede che quest’ultimo possa contribuire in modo significativo al mix energetico europeo.
L’Unione Europea ha fissato obiettivi ambiziosi per le energie rinnovabili, mirando a raggiungere il 30% della produzione di energia da fonti rinnovabili entro il 2030.
In Italia si stima possibile, secondo il CIB (Consorzio italiano biogas), un potenziale produttivo di 8,5 miliardi di metri cubi di biometano al 2030.
Al momento, però, come mette in evidenza un’analisi della Università Bocconi di Milano, l’Italia è ancora molto lontana da questo traguardo, con una produzione che a fine febbraio 2022 si attestava intorno ai 263 milioni di metri cubi.
Il PNRR ha stanziato ulteriori 2 miliardi di euro per lo sviluppo di questa fonte, ma per la sua crescita saranno necessari ulteriori incentivi statali.
Di conseguenza, sono destinati a svolgere un ruolo centrale in questa strategia energetica, offrendo opportunità per la crescita e lo sviluppo delle tecnologie verdi.
Questi sistemi energetici rinnovabili rappresentano una chiave per affrontare le sfide ecologiche e garantire un futuro sostenibile.
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