Secondo
ricerche Enea in un futuro non lontano l'energia elettrica sarà prodotta da
biogas ottenuto con paglia, microalghe e scarti agroindustriali. Si tratta
della cosiddetta ‘bioenergia', l'energia prodotta dalle biomasse.
I
risultati della ricerca nel settore delle bioenergie sono stati presentati
all’Enea nei giorni scorsi durante un workshop organizzato nell’ambito del
ciclo di seminari di presentazione dei risultati della Ricerca di Sistema
Elettrico.
Nell’occasione
è stato fatto il punto sulle innovazioni tecnologiche più recenti: dalla
produzione di elettricità da biomasse per sviluppare nuovi processi al fine di
ottenere biocombustibili gassosi a più alto valore energetico, alle caldaie a
sali fusi e a cicli termodinamici non convenzionali per incrementare le rese
energetiche, ai nuovi dispositivi per ridurre le emissioni prodotte dalla
combustione delle biomasse.
Per
quanto riguarda i biocombustibili gassosi, i ricercatori dell’Enea hanno
realizzato un impianto pilota alimentato a scotta, uno scarto delle industrie
casearie, che consente di dimezzare i tempi di produzione del biogas e
aumentare del 35% la resa energetica complessiva. Tutto ciò grazie ad un
processo di digestione anaerobica a ‘doppio stadio’, con un primo reattore nel
quale avviene la degradazione delle biomasse, ed un secondo, in cui si produce biogas.
Risultati
molto promettenti sono stati ottenuti utilizzando funghi ruminali, assieme ai
microrganismi responsabili della fermentazione anaerobica, per produrre biogas
da paglia, ricca di cellulosa, con rese in metano aumentate fino al 68%
rispetto a quanto prodotto da un processo convenzionale.
Non
solo. Per incrementare la produzione di biogas e, allo stesso tempo, ridurre i
costi di produzione della biomassa sono state sfruttate le potenzialità
fertilizzanti del digestato, un sottoprodotto della digestione anaerobica, per
far crescere colture di microalghe da utilizzarsi per ottenere nuovo biogas
dopo il riciclo dei nutrienti.
La
ricerca, dunque, sta portando a nuovi sistemi per la valorizzazione energetica
di una più ampia varietà di biomasse, in grado di migliorare l’efficienza di
conversione in biogas di alghe, scarti lignocellulosici e specie vegetali
coltivabili in terreni marginali e utilizzabili per la co-generazione di
elettricità e calore in sistemi decentralizzati di piccola-media taglia o per
l’immissione come biometano nella rete di distribuzione del gas, dopo un
trattamento di pulizia e purificazione del gas.
Nell’ambito
della Ricerca di Sistema Elettrico, l’Enea sta infatti conducendo numerose
attività di ricerca e sviluppo sulle tecnologie per la clean-up e l’upgrading
del biogas e del syngas, con l’obiettivo di arrivare alla loro validazione in
impianti pilota su cui testare processi, materiali e componenti innovativi.
Le
attività dei ricercatori si sono rivolte anche verso la rimozione dei
contaminanti come ad esempio l’idrogeno solforato o H2S, in modo da ottenere un
biocombustibile gassoso, costituito da metano praticamente puro (97-99%). Sono
stati studiati e sperimentati sistemi di pulizia di tipo sia chimico-fisico,
sia biologico, arrivando anche all’abbattimento totale dell’H2S, per un biogas
con contenuto di inquinante intorno a 400 ppm (parti per milione).
Per
quel che riguarda invece l’upgrading, ovvero la trasformazione del biogas in
biometano, l’attenzione è stata rivolta sia ai processi basati
sull’assorbimento della CO2 in soluzioni di ammine in fase organica, che
limitano la corrosione degli impianti e i consumi di energia rispetto a quelli
attualmente in uso, sia a quelli basati sulla formazione/dissociazione
selettiva di gas idrati che consentono di arrivare ad una miscela con un
contenuto in metano pari all’80% in un solo passaggio.
Nel
Centro Enea della Trisaia è stato invece studiato e sperimentato su un impianto
pilota un processo per la conversione in metano (bio-Sng) del syngas ottenuto
dalla gassificazione di biomasse lignocellulosiche, basato sull’azione
combinata di sorbenti per la cattura della CO2.
Sul
fronte della lotta all’inquinamento, presso il Centro Ricerche Enea di
Saluggia, sono stati effettuati test sperimentali per la riduzione delle
emissioni di inquinanti dagli impianti di combustione delle biomasse. Grazie
allo sviluppo di filtri ceramici innovativi di tipo “wall-flow” in carburo di
silicio, attivati con un catalizzatore a base di ferrite di rame, i test hanno
dimostrato elevate efficienze (> 92%) di abbattimento del particolato fine
nei fumi di combustione di caldaie alimentate a biomasse legnose. I filtri sono
poi rigenerati a intervalli prestabiliti mediante un dispositivo a microonde
che, operando direttamente sul filtro, consente di ridurre i tempi necessari
per la rigenerazione e i relativi consumi di energia.
Ciao alla
prossima
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