Il processo di produzione di biogas
Produrre biogas è un processo semplice.
Si verifica in un sistema chiuso chiamato digestore.
Un impianto di biogas tipico consiste in quattro componenti principali: il sistema di entrata, il digestore, il sistema di accumulo del gas ed il sistema di uscita. Il digestore richiede un approvvigionamento costante di ossigeno (O2), mentre l'aria compressa può essere utilizzata in altri sistemi.
Esaminiamo più da vicino il modo in cui viene prodotto il biogas e il ruolo che l'aria compressa e l'ossigeno svolgono in ogni fase del processo.
Tutto inizia con il sistema di input dove la materia organica, nota anche come materia prima, è introdotta nell'impianto di biogas. La carica può includere:
Rifiuti agricoli
Rifiuti di origine animale
Rifiuti alimentari
Fanghi di depurazione
Il digestore è il cuore dell'impianto di biogas. È qui che il processo di digestione anaerobica avviene in un serbatoio sigillato dalla luce e dall'aria, creando un ambiente privo di ossigeno.
La carica viene quindi miscelata con acqua e riscaldata ad una temperatura ottimale per promuovere la crescita di microrganismi che producono metano (CH4).
Quando i batteri spezzano la materia organica, si produce biogas che si raccoglie nella parte alta del digestore.
Il biogas è formato principalmente da metano (CH4) e anidride carbonica (CO2) ma anche da altri gas quali l'idrogeno (H2), azoto (N2) e acido solfidrico (H2S).
Quest'ultimo è un sottoprodotto indesiderabile nella produzione di biogas e deve essere eliminato.
Successivamente, il biogas prodotto nel digestore è immagazzinato in un sistema di accumulo di gas per ulteriore trattamento.
Questo sistema è responsabile dell'upgrade del biogas prima che venga utilizzato come combustibile.
Il biogas può essere usato in due modalità:
In primo luogo, può essere utilizzato in un motore a gas collegato a un generatore per produrre elettricità o calore. In alternativa, può essere trasportato ad un impianto di trattamento del gas per l'upgrade a biometano, che è una forma raffinata di biogas che è chimicamente simile al gas naturale.
Il biogas è una miscela di anidride carbonica (CO2) e metano (CH4) che possono contenere vari altri gas come acido solfidrico (H2S), azoto (N2), ossigeno (O2), idrogeno (H2) e composti organici volatili (VOC). Questo biogas può essere aggiornato in biometano (il CH4 contenuto del biogas) utilizzando diversi processi come lo scrubbing dell'acqua, lo scrubbing delle ammine, le membrane, la tecnologia PSA (Pressure Swing Adsorption) e la distillazione criogenica. Tutti questi metodi di aggiornamento richiedono un compressore per spingere e aumentare la pressione del biogas dal digestore al processo di aggiornamento dalla pressione solitamente atmosferica fino a 15 barg.
Questa operazione può essere eseguita utilizzando un compressore a vite Atlas Copco GG. Una volta eseguito l'upgrade, il biometano può essere reiniettato nella griglia di gas utilizzando eventualmente un compressore aggiuntivo, a seconda della pressione della rete di gas. E' possibile prelevare il biometano dalla rete per riempire i veicoli di una stazione di rifornimento CNG, utilizzando compressori con una pressione di scarico fino a 250 barg. Questo può essere fatto con compressori a pistone CU o BBR CNG Atlas Copco.
Se aggiornato al biometano, il biogas può essere utilizzato come carburante in veicoli che funzionano con gas naturale compresso (CNG) o iniettati nella rete del gas naturale.
