Il biometano è una fonte di energia rinnovabile che si ottiene da biomasse agricole (colture dedicate, sottoprodotti e scarti agricoli e deiezioni animali), agroindustriali (scarti della filiera della lavorazione della filiera alimentare) e la frazione organica dei rifiuti solido urbani (FORSU).
L’ottenimento del biometano avviene in due fasi: produzione del biogas grezzo – prevalentemente attraverso la digestione anaerobica di biomasse – e successiva rimozione o “upgrading” delle componenti non compatibili con l’immissione in rete.
A seconda della composizione di partenza del biogas, la pulizia può comprendere la rimozione dell’anidride carbonica, del vapore acqueo, dell’ammoniaca, dell’idrogeno solforato e delle sostanze in tracce come ossigeno e azoto.
Le tecnologie usate nel processo di upgrading
Le tecnologie disponibili ad oggi per l’upgrading si basano su diversi principi chimico-fisici legati alla separazione del gas.
La tecnologia sicuramente più conosciuta è la tecnologia c.d. a “membrane”, costituite da particolari materiali polimerici che presentano una permeabilità selettiva utile alla separazione tra CH₄ e CO₂.
Tuttavia, non sempre questa tecnologia, per le caratteristiche composizionali o i volumi del biogas da trattare risulta essere la più valida o la più conveniente, soprattutto in presenza di alte quantità di H2S o di COV (composti organici volatili) che possono inquinare l’impianto.
Una tecnologia molto diffusa in Europa, se non la più diffusa soprattutto in ambito agricolo per la sua alta capacità di resa e di trattamento grandi quantità di H2S senza preventive unità di pretrattamento ai carboni attivi, è sicuramente il PWS, o water scrubbing.
Biogas water scrubber o lavaggio ad acqua: come funziona
Il principio generale del sistema è la dissoluzione dei gas nell’acqua.
I gas rispondono alla legge di Henry secondo la quale «a temperatura costante e a saturazione, la quantità di gas dissolta in un liquido è proporzionale alla pressione parziale che esercita questo gas sul liquido». In altri termini, è possibile dissolvere un gas dentro l’acqua aumentando la sua pressione contro la superficie d’acqua. La quantità relativa di questo gas nell’acqua ed a equilibrio, aumenta proporzionalmente con la pressione. Inoltre ogni gas possiede una costante di dissoluzione propria. Questa costante aumenta quando la temperatura diminuisce. Cosi, si dissolvono in ordine decrescente i seguenti gas : NH 3 > H 2 S > CO2 > CH 4 > O 2 > N 2 (dal più facile al più difficile).
In questo modo, raffreddando e mettendo il biogas sotto pressione, è possibile di ricavare facilmente il gas che vogliamo estrarre, NH3, H2S e CO2.
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