Nell’ambito della produzione di biometano, il termine upgrading identifica il processo di purificazione del biogas prodotto dalla digestione anaerobica dei rifiuti organici, delle colture energetiche o degli effluenti zootecnici.
Il biogas è composto principalmente da metano (CH4) e anidride carbonica (CO2), ma può contenere anche impurità, acqua e composti organici volatili (COV) che lo rendono inadatto per l’utilizzo diretto come carburante o per la distribuzione nella rete del gas nazionale. L’upgrading del biogas prevede quindi la rimozione delle impurità e la separazione del metano dal CO2 per produrre biometano di alta qualità.
Tecnologie
L’upgrading può essere effettuato attraverso diverse tecnologie, tra cui:
- Separazione fisica: questa sfrutta le differenze di solubilità dei gas per separare il metano dal CO2. In questo processo, il biogas viene prima filtrato per eliminare l’acqua e altri liquidi che potrebbero danneggiare le prestazioni delle membrane. Successivamente, viene fatto passare attraverso una membrana o un materiale poroso che separa il metano dal CO2 e dalle altre impurità.
- Assorbimento chimico: questa tecnologia si basa sull’uso di liquidi chimici per assorbire il CO2 e altre impurità dal biogas. Il processo utilizza solitamente un solvente organico a basso punto di ebollizione per separare il metano dalle altre sostanze.
- Adsorbimento fisico: questa utilizza materiali porosi con una grande superficie interna, che consente di trattenere le molecole di gas e altre impurità presenti nel biogas.
- Criogenia: questa prevede il raffreddamento del biogas a temperature molto basse, solitamente inferiori a -160°C, e consente di separare il metano dal CO2 e dalle altre impurità in forma liquida, per poi farli evaporare.
Queste tecnologie possono essere adoperate singolarmente o in combinazione tra loro, a seconda delle esigenze specifiche dell’applicazione e delle proprietà del biogas da trattare.
Il processo
L’upgrading del biogas prevede diversi passaggi generali che ne caratterizzano il processo:
- Rimozione delle impurità: il biogas può contenere impurità come idrogeno solforato (H2S), acqua e composti organici volatili (COV), che devono essere rimossi attraverso le tecniche della purificazione e filtrazione per evitare la corrosione dei componenti dell’impianto e proteggere l’ambiente.
- Separazione del CO2: il biometano deve contenere almeno il 97% di metano per essere considerato di alta qualità. Per ottenere questo livello di purezza, è necessario rimuovere il CO2 dal biogas attraverso metodi quali: la compressione dell’adsorbimento, la liquefazione e la tecnologia a membrana.
- Compressione: il biometano viene compresso a una pressione che permette il trasporto tramite tubi o camion. La compressione aumenta la densità del biometano, riducendo così il volume di gas che deve essere trasportato.
- Utilizzo: il biometano può essere immesso direttamente nella rete del gas naturale o utilizzato come carburante veicolare.
L’upgrading del biogas rappresenta una scelta importante per chi, come CMA, sostiene e incentiva la produzione di energia rinnovabile a basso impatto ambientale, valorizzando i rifiuti organici e i reflui zootecnici all’interno di un’economia circolare e sempre più sostenibile.
