Il biogas è il risultato di un processo di fermentazione anaerobica di biomasse sia vegetali che di origine animale. Prediligere le biomasse agricole come materia per l’alimentazione degli impianti è una scelta dettata tanto dalla disponibilità di tale materiale, quanto dalla sostenibilità che concerne, valorizzando lo scarto e riducendo nel contempo l’impatto ambientale. Reflui derivanti dagli allevamenti, gli scarti dell’industria zootecnica e agricola e secondi raccolti: indaghiamo in questo articolo le caratteristiche di ciascuna materia e le diverse criticità che potremmo riscontrare nel processo di digestione anaerobica.
La struttura e il funzionamento di una centrale biogas sono un esempio concreto della valorizzazione virtuosa di scarti e residui.
Le biomasse agricole vengono stoccate in appositi serbatoi, e in seguito miscelate con acqua e altri additivi per ottimizzare la fermentazione e garantire un processo efficiente. La miscela di biomassa preparata viene trasferita nei digestori anaerobici, ambienti sigillati e privi di ossigeno dove microrganismi specifici (“batteri metanogeni”) si attivano scomponendo la materia organica in biogas e digestato. Il biogas, una miscela di gas composta principalmente da metano e anidride carbonica, salirà verso la parte superiore del digestore. Il digestato, ossia il residuo solido della fermentazione, scenderà verso il fondo e raccolto in un’apposita vasca di stoccaggio, il cui contenuto potrà essere sfruttato come fertilizzante in agricoltura, contribuendo a chiudere il ciclo virtuoso della produzione di biogas.
Il biogas viene accumulato nel gasometro in modo sicuro e controllato, pronto per essere utilizzato come combustibile.
1. Effluenti zootecnici
Gli effluenti zootecnici, provenienti principalmente da allevamenti bovini, suinicoli e avicoli, costituiscono la principale fonte per la produzione di biogas in Italia. Ricchi di sostanza organica e nutrienti, questi scarti rappresentano una risorsa preziosa per la produzione di energia rinnovabile.
Caratteristiche:
- Elevata disponibilità: gli effluenti zootecnici sono generati in grandi quantità dagli allevamenti intensivi, garantendo una costante disponibilità di materia prima.
- Alto contenuto di sostanza organica: la ricchezza di sostanza organica favorisce una rapida decomposizione e una produzione efficiente di biogas.
- Potenziale energetico elevato: gli effluenti zootecnici possiedono un elevato potenziale energetico, permettendo di ottenere una significativa quantità di biogas da un volume relativamente contenuto di materia prima.
2. Scarti agroalimentari
Gli scarti derivanti da diverse fasi della filiera agroalimentare, rappresentano una seconda importante fonte di materia prima per la produzione di biogas. Tra questi, troviamo scarti di lavorazione di frutta e verdura, cereali, oli vegetali e prodotti lattiero-caseari.
Caratteristiche:
- Varietà di fonti: la provenienza da diverse filiere agroalimentari garantisce una varietà di biomasse con differenti caratteristiche, permettendo di ottimizzare il processo di produzione di biogas.
- Alto contenuto di zuccheri e amidi: la presenza di zuccheri e amidi favorisce una rapida fermentazione e una produzione efficiente di biogas.
- Potenziale di riduzione degli sprechi: il recupero e la valorizzazione di scarti agroalimentari contribuiscono a ridurre lo spreco alimentare e l’impatto ambientale associato allo smaltimento.
3. Colture dedicate
Con questo termine si intendono produzioni vegetali coltivate appositamente allo scopo. Col passare degli anni e delle ricerche si è arrivati a selezionare le colture energetiche privilegiando quelle maggiormente sostenibili in termini di fabbisogno idrico e nutritivo nonché di impatto su suolo ed ecosistema agricolo.
Sebbene dunque mais, sorgo zuccherino, triticale, segale, orzo, frumento e loiessa insilati possano essere utilizzate in primo raccolto, meglio preferire le colture utilizzate per la rotazione colturale, quali girasole, soia, barbabietola, arundo, ecc.
La varietà di biomasse agricole adoperate per la produzione di biogas influisce direttamente sulle caratteristiche del prodotto finale. L’utilizzo di tali biomasse permette di valorizzare scarti altrimenti destinati allo smaltimento, contribuendo alla riduzione dell’impatto ambientale e alla generazione di energia rinnovabile. La scelta della materia dipende da diversi fattori: rendimenti energetici, caratteristiche chimiche, costi e disponibilità locale. Lo sviluppo di tecnologie sempre più efficienti e la promozione di politiche a sostegno della filiera di biogas e biometano permetteranno di valorizzare appieno questa risorsa energetica rinnovabile e sostenibile.
