La produzione di biometano rappresenta un’importante soluzione per l’economia circolare e la transizione energetica, incluso il discusso processo di decarbonizzazione. Per produrlo, il biogas generato dalle biomasse organiche deve subire un processo di purificazione dai contaminati in esso contenuto, altresì conosciuto col nome di upgrading. Esistono diverse tecnologie impiegate nella produzione di biometano, ognuna con caratteristiche specifiche e un determinato impatto sull’ambiente.
Le principali tipologie di impianti di purificazione e upgrading sono riconducibili all’adsorbimento a pressione oscillante (PSA), al lavaggio ad acqua sotto pressione (Pressure Water Scrubbing), al lavaggio chimico (MEA, DMEA), al lavaggio fisico con solventi organici ed ai diffusi metodi di separazione tramite membrane.
PSA
Il PSA si basa sul principio dell’adsorbimento selettivo dei gas, sfruttando la capacità di determinati materiali adsorbenti, come il carbonio attivo o le zeoliti, di trattenere specifici componenti presenti nel biogas. Durante il processo di PSA, il biogas viene fatto passare attraverso uno o più letti di adsorbente. Mentre alcune impurità, come l’acqua e l’anidride carbonica, vengono trattenute dall’adsorbente, il metano puro viene lasciato passare e raccolto come biometano.
MEA, DMEA
Le tecniche MEA (Monoetanolammina) e DMEA (Dimetiletanolammina) sono utilizzate nella produzione di biometano per rimuovere l’anidride carbonica (CO2) presente nel biogas. Queste tecniche, note come processi di assorbimento chimico, possono adattarsi a diverse condizioni operative, garantendo una purificazione efficace anche in presenza di fluttuazioni nel contenuto di CO2 nel biogas di alimentazione. Tuttavia, è importante considerare alcuni aspetti critici legati al loro utilizzo, come la corrosività e la tossicità degli assorbitori chimici usati. Sono infatti necessarie precauzioni appropriate per garantire la sicurezza degli operatori e la protezione dell’ambiente durante la gestione di tali sostanze chimiche.
Lavaggio fisico con solventi organici
Secondo questa tecnica, il biogas viene fatto passare attraverso una colonna di solvente organico selezionato, come l’etanolo o il metanolo. Durante il processo, il solvente assorbe selettivamente le impurità come la CO2 e l’acqua presenti nel biogas. Il risultato è un biometano purificato, con un contenuto di CO2 e umidità inferiore ai requisiti richiesti. Un vantaggio del lavaggio fisico con solventi organici è la possibilità di regolare il processo in base alle condizioni specifiche. È possibile controllare la temperatura, la pressione e la composizione del solvente, nonché di riutilizzare il solvente organico adoperato per ottimizzare l’efficienza e i costi operativi del processo.
PWS
Una delle tecniche più efficaci ed efficienti, non solo a livello di costi ma anche di impatto ambientale, è il lavaggio ad acqua sotto pressione (Pressure water scrubbing). Durante questo processo, il biogas viene fatto passare attraverso una colonna d’acqua (colonna di lavaggio), dove il liquido assorbe impurità quali NH3, H2S, CO2 e CH4. Il risultato è un biometano con un contenuto di metano superiore al 98%.
L’importanza del lavaggio ad acqua sotto pressione nel processo di upgrading del biogas è fondamentale per la rimozione di quegli elementi che potrebbero danneggiare gli impianti e i motori che utilizzano il biometano.
Il lavaggio ad acqua sotto pressione offre numerosi vantaggi rispetto ad altre tecniche di upgrading del biogas: un processo semplice, che non comporta eccessive manutenzioni e con un’efficienza di rimozione delle impurità superiore al 99%. L’acqua utilizzata nel processo può essere poi facilmente rigenerata e riutilizzata, rendendo il lavaggio ad acqua sotto pressione una soluzione sostenibile.
CMA sostiene e promuove il PWS come principale tecnica di upgrading del biogas, efficiente ed efficace per ottenere un biometano di qualità elevata a costi ridotti e riducendo l’impatto sull’ambiente.
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