Il biogas prodotto nel digestore può essere utilizzato in diversi modi: per la produzione di calore, di elettricità o per la purificazione a biometano, che può essere usato come combustibile per autoveicoli o ceduto nella rete nazionale. Nello Scan di BioEnergy Farm 2 possono essere selezionate diverse opzioni per l’utilizzo del biogas (calore diretto, calore ed elettricità e upgrading del gas).
Cliccando sul pulsante sottostante si potranno trovare ulteriori informazioni sulle diverse tecnologie. Per ulteriori informazioni sentitevi liberi di contattare uno dei nostri partner.
COGENERAZIONE
Il biogas può essere utilizzato come combustibile per un gruppo di cogenerazione.
La cogenerazione (CHP) è la produzione combinata di elettricità e calore.
Il cogeneratore è un motore alimentato a gas connesso a un generatore. Il motore fa ruotare un generatore, che in risposta produce energia elettrica. Come risultato della combustione, il motore produce anche calore, che è allontanato tramite i gas di scarico e il liquido di raffreddamento. Utilizzando scambiatori di calore, tale energia termica può essere recuperata e utilizzata in maniera produttiva.
Idealmente, un’installazione di questo tipo dovrebbe essere collocata nelle vicinanze di un utente che consuma calore. È possibile trasportare il calore, ma sono necessarie tubature isolanti, che sono molto costose e, nonostante ciò, si manifesta comunque una cospicua perdita di energia. Il biogas e l’elettricità sono molto più facili da trasportare in maniera efficiente. Il gruppo di cogenerazione potrebbe essere collocato lontano dal fermentatore; in questo caso si dovrebbero prendere misure addizionali per riscaldare il fermentatore: potrebbe essere un mini-cogeneratore, ma anche una caldaia a biogas o a cippato. Se il fermentatore e il cogeneratore sono vicini, il cogeneratore fornisce, in genere, l’energia termica richiesta per mantenere il fermentatore alla giusta temperatura.
Il biogas presenta, in genere, una qualità minore rispetto al gas naturale. Il suo potenziale energetico è infatti meno elevato. Inoltre, il biogas potrebbe contenere contaminanti dannosi per il motore, come i composti solforati, composti alogenuri, acidi e solidi. Spesso il biogas è trattato per ridurre il livello di contaminazione e migliorare le performance e la durata di vita del motore a gas. Il livello massimo di contaminazione consentito può variare tra diversi produttori. Questo punto dovrebbe quindi essere sempre preso in considerazione durante la scelta delle componenti dell’impianto.
Il biogas ha un valore energetico inferiore rispetto al gas naturale, può essere combusto direttamente in caldaia per generare acqua calda o vapore. Le caldaie sono in genere piuttosto semplici e robuste: questa tecnica richiede quindi un trattamento del gas meno complesso, mantenendo bassi i costi di investimento e manutenzione.
Vale la pena notare che se il calore dev’essere trasportato, il costo per l’infrastruttura del trasporto potrebbe superare di molto quello della caldaia stessa. Di conseguenza, la rete per l’energia termica è vantaggiosa solamente quando la richiesta di energia termica è vicina o interna all’azienda. Se la distanza dell’utilizzatore finale è maggiore, potrebbe essere più vantaggioso trasportare il biogas e installare una caldaia nel punto di consumo.
Al posto di bruciare il biogas in un gruppo di cogenerazione per produrre energia termica ed elettrica, il biogas può anche essere ceduto in rete. Questa opzione è particolarmente vantaggiosa quando non può essere utilizzato il calore prodotto dal cogeneratore. Il biogas deve essere purificato alla stessa qualità del gas naturale prima di essere ceduto in rete.
Una delle maggiori differenze tra biogas e gas naturale è il contenuto in metano. Come menzionato in precedenza, il contenuto di metano nel biogas varia tipicamente tra il 50 e il 60%. Il contenuto di metano nel gas naturale varia, invece, da 85 a quasi il 100%, in relazione al luogo di estrazione. L’immissione in rete di biogas grezzo e non sottoposto a purificazione determinerebbe grossi problemi per il consumatore finale. La maggior parte degli apparecchi alimentati a gas è studiata per lavorare a determinati contenuti di metano. Per cedere il biogas in rete, è quindi necessario rimuovere CO2 e altre impurità.
Al momento sono disponibili diverse tecnologie per purificare il biogas: adsorbimento a pressione oscillante, absorbimento con depurazione ad acqua o solventi organici, permeazione con membrane o purificazione criogenica. Ogni tecnologia ha i propri pregi e difetti. L’opzione migliore dipende dalla taglia dell’impianto e dalla disponibilità di calore ed elettricità.