La nuova frontiera del metano

Il biometano è la nuova frontiera per la soluzione del fabbisogno energetico. La tecnologia, come spesso accade, è molto più avanti del quadro normativo italiano. Come dimostra questo avanzato impianto che sfrutta i fanghi di depurazione delle acque reflue della città di Grénoble

Se ne parlava da un po' di tempo e finalmente siamo quasi al dunque. Il nuovo Decreto che rende più conveniente la produzione di biometano dovrebbe essere varato nel corso dell'estate.
L'attuale D.M. 5 dicembre 2013 non ha infatti consentito il decollo di una produzione proporzionale alle effettive potenzialità di questo gas ponendo forti limitazioni in merito alla rigidezza nella destinazione d'uso, alla difficoltà nel collocare le eccedenze in caso di vendita diretta, alla volatilità del valore dei Certificati di Immissione in Commercio, al disincentivo per la riconversione di impianti di biogas esistenti.
Quanto basta per bloccare qualsiasi iniziativa a fronte di costi certi elevati e di entrate non remunerative in rapporto all'investimento e all'impegno richiesto. Soprattutto a fronte di una complessità normativa elevata che rende gestionalmente molto complesso questo business. La bozza presentata sembra avere i numeri giusti per poter smuovere l'interesse di chi opera nel settore delle rinnovabili. Soprattutto per coloro che già operano con il biogas e potrebbero essere interessati alla prossima conversione di fine vita degli impianti o a un impiego parziale della produzione a latere di quella di energia elettrica.
La tecnologia è ormai decisamente matura e le prestazioni, sia in produzione che in qualità, si allineano verso l'alto rispondendo alle aspettative dei professionisti del settore.

Un impianto modello
Il biometano viene ricavato dal biogas e dal syngas tramite separazione dagli altri componenti. Il quadro normativo europeo prevede diverse percentuali di purezza minima di CH4 a seconda dei paesi affinché il biometano possa essere utilizzato per autotrazione o per produrre energia elettrica.
La Prodeval, società con sede a Chateauneuf sur Isère, nei pressi di Valence, vicino a Grénoble, è attiva nel settore dal 1990 e oggi progetta, produce e installa impianti per la produzione di biogas e biometano particolarmente performanti. Depositaria di numerosi brevetti a livello internazionale, Prodeval è oggi uno dei maggiori referenti in Europa per gli impianti di biometano grazie a una soluzione che unisce qualità del prodotto finale, modularità e facilità di montaggio, facilità di successiva implementazione, semplicità di manutenzione. La percentuale di purezza del CH4 che deriva dal processo arriva senza problemi al 98% superando di molto le soglie minime previste da alcuni paesi come Francia (86%), Belgio (85%) e Olanda (85%) e soddisfacendo quelle di paesi più severi come Austria (96%), Repubblica Ceca (95%), Svizzera (96%) e Svezia (97%). L'Italia si colloca nella zona alta delle richieste qualitative con una percentuale di purezza che deve soddisfare il 95%.
Con il modulo brevettato di depurazione Valopur®, Prodeval fornisce una soluzione di semplice installazione che permette di avere una elevata adattabilità alle esigenze produttive; tanto che oggi Prodeval ha costruito alcuni fra i più grandi impianti di biometano in funzione in Europa con quello dell'Aquapole di Grénoble che si distingue anche per essere il maggiore in Francia.
L'impegno di Prodeval è qui duplice con un impianto per la produzione di 550 Nm3/h di biogas e un Valopur® per la produzione di biometano da 360 Nm3/h.
Segue, fra i numerosi impianti messi in servizio in Francia, quello di Annecy con una produzione di 340 Nm3/h di biometano e quello, in fase di ultimazione, che sorgerà in Normandia e avrà una produzione di 440 Nm3/h. Passando oltre la Manica e andando fino a York, la Prodeval ha messo in servizio un impianto da 600 Nm3/h.
Quando parliamo di Nm3/h si intende, per convenzione, il volume del gas a una temperatura di 0°C e ad una pressione pari a quella esercitata da una colonna di mercurio di 760 mm a livello del mare.
"Passare da produzioni medio-piccole a quantità elevate" ci spiega Sébastien Paolozzi, titolare e presidente di Prodeval "per noi è molto semplice grazie alla modularità del sistema Valopur®".
"L'impianto di Grénoble" continua Luca Barbato, Responsabile Commerciale Italia "è un classico esempio di come il sistema Valopur® si adatti molto bene ad esigenze che possono evolversi e modificarsi nel tempo. La messa in servizio di questo impianto ha infatti dimostrato come le potenzialità produttive siano in realtà superiori a quanto previsto grazie a una produzione di biogas al di sopra delle aspettative. Si prevede quindi di implementare la produzione di biometano semplicemente aumentando il numero di membrane aggiungendole a quelle già installate. Questo è possibile grazie a una concezione modulare che prevede questa possibilità fin dal primo momento. Vista anche la possibilità, affatto remota, di un aumento di produzione dei fanghi da parte del depuratore nel corso del tempo per ovvie esigenze di sviluppo della zona servita".

Scelte progettuali non casuali
Le scelte progettuali di Prodeval non sono casuali. La flessibilità produttiva e l'elevato valore qualitativo del gas ricavato dipendono da una filosofia di base che, dopo svariate sperimentazioni, prevede l'impiego delle membrane nel ciclo di trattamento del biogas o del syngas.
Sistemi alternativi prevedono il lavaggio ad acqua, l'utilizzo di sostanze chimiche o l'impiego di membrane di altro tipo caratterizzate da un consumo inferiore di energia elettrica ma da una efficienza inferiore e una flessibilità sostanzialmente inesistente nel caso di ampliamento dell'impianto. Nel caso del lavaggio ad acqua, inoltre, le esigenze continue di rifornimento portano ad altre problematiche relative sia all'adduzione che allo scarico. Oltre a un impiego di una risorsa naturale nobile che, nel tempo, sarà sempre meno disponibile.
La scelta di Prodeval è indirizzata verso la facilità gestionale, la possibilità di ampliare il range di portata e verso elevate prestazioni sia in termini quantitativi che qualitativi.
Il maggiore consumo di energia elettrica può essere direttamente compensato in autoconsumo proprio con una produzione tramite biometano. L'efficienza del sistema spazia fra il 99,3% fino al 99,5% con una percentuale di CH4 nel biometano superiore al 97%.
"Tenendo conto che l'impianto di Grénoble" ci spiega Luca Barbato "tratta ogni giorno 230.000 m3 di acque fognarie, le potenzialità derivanti dalla fermentazione dei fanghi di risulta sono molto elevate.
L'impianto di depurazione serve una popolazione di 550.000 abitanti equivalenti. Una parte della produzione di biogas viene oggi mandata in torcia per cui è emersa la necessità di aumentare la produzione di biometano. Con il nostro impianto questo è possibile in modo rapido e semplice. Diversamente si sarebbe dovuto costruire un impianto parallelo, con dei costi decisamente diversi, oppure rinunciare al trattamento e sprecare il biogas in più".
Con il biometano prodotto dal Valopur® la città di Grénoble, tramite la società «Métropole» che garantisce tutta la manutenzione e la gestione degli spazi pubblici cittadini, alimenta la trazione di una parte del proprio parco mezzi.
L'impianto installato presso il depuratore cittadino, che è stato completamente ristrutturato negli anni scorsi sia con l'introduzione del nuovo impianto di biogas e biometano, sia con il rifacimento delle infrastrutture di depurazione delle acque, sta fornendo una produzione più elevata rispetto alle aspettative. Con la possibilità, quindi, di produrre anche una maggiore quantità di biometano.

Una partnership di alto profilo
Prodeval ha stabilito, per il cuore del suo impianto, una partnership di alto profilo con la tedesca Evonik Industries, multinazionale attiva dal 2007 nel settore della chimica. La Evonik è infatti il fornitore delle membrane Sepuran® per la separazione del CH4.
Nata nel 2007 dal gruppo estrattifero tedesco RAG, Evonik occupa oggi più di 35.000 dipendenti ed è attiva nel settore chimico industriale con materiali e prodotti che spaziano dalla cosmesi per arrivare ai processi di separazione e upgrading passando per materiali compositi ad alto valore aggiunto e la nutrizione animale. Si tratta di un partner che assicura a Prodeval un costante sviluppo del prodotto e un livello qualitativo molto alto grazie a numerosi brevetti nel settore e a continui investimenti in nuove tecnologie.
"Evonik, nonostante sia un'azienda leader nel suo settore" ci spiega Sébastien Paolozzi "è disponibile a sviluppare insieme la migliore soluzione possibile per ottimizzare il ciclo di lavoro e aumentare efficienza e produttività dell'impianto" e continua "Evonik ci fornisce le membrane in moduli già predisposti per l'installazione. I nostri impianti rispettano questa concezione modulare e sono già pensati per essere flessibili nel tempo. Sia nel caso in cui la produzione aumenti, sia nel caso in cui diminuisca. Una flessibilità che sta alla base dei nostri moduli e che ci permette di essere all'avanguardia in questo settore».

Ingegnerizzazione curata in ogni singolo dettaglio
Il Valopur® installato a Grénoble si presenta come due container affiancati, uno maggiore e l'altro minore, con un limitato impatto sia visivo che spaziale.
In quello più grande sono posizionate le membrane di separazione del CH4 e tutta la relativa impiantistica. All'esterno ci sono tutte le unità di corredo con alcuni elementi posizionati sulla copertura e raggiungibili con una apposita scala protetta che porta su una zona dotata dei necessari parapetti.
L'ingegnerizzazione di tutto il sistema, infatti, segue una logica ben precisa in cui ogni singolo elemento è ottimizzato per lavorare con la massima efficienza. Ivi compresa, anche se potrebbe sembrare una cosa da nulla, la posizione verticale delle membrane (alcuni costruttori le collocano orizzontalmente inficiandone la produttività).
Nel modulo più piccolo vi sono tutti i sistemi di controllo dell'impianto con i monitor di accesso al software gestionale progettato dal costruttore per essere intuitivo e funzionale.
Ogni singolo passaggio e componente è quindi controllabile da remoto con la possibilità di capire se ci sono problemi, modificare i parametri e intervenire nella gestione.
Un'attenzione ai particolari e all'industrializzazione che permette di inserire il Valopur® in modo piacevole in qualsiasi contesto. Un elemento non trascurabile per un elemento tecnico che si fa portatore anche dei valori di rispetto ambientale e recupero di elementi di scarto che ritroviamo sempre di più negli impianti di biogas e nei moderni stabilimenti. Una modularità che ha portato Prodeval ad immaginare anche altri prodotti simili ma più piccoli e con finalità diverse come, ad esempio, il Bhiometane-Box® che ben si adatta al nuovo quadro normativo in arrivo e alle esigenze di aziende agricole che già operino con impianti di biogas.

Pronti per il prossimo futuro
La dimostrazione che il biometano può essere una nuova opportunità non solo di business ma anche di risparmio, di immagine e di filosofia di impostazione del proprio modo di impostare l'attività aziendale è data non solo dall'impianto di Grénoble, che si colloca ai vertici del mercato sia in termini tecnologici che produttivi, ma anche di quanto oltre frontiera si stia investendo in tal senso. Se l'attuale quadro normativo italiano, in piena fase evolutiva, non invoglia ad entrare in questo business, occorre però dire che le soluzioni tecnologiche e funzionali messe attualmente a punto mettono di buon umore.
Tenendo conto che l'Italia è in procinto di varare nel corso dell'anno (probabilmente già nel corso dell'estate) un nuovo decreto che renderà più conveniente produrre e distribuire biometano, gli addetti ai lavori prevedono novità sostanziali e ancora più interessanti a partire dal 2020.
Partirà infatti il programma europeo "2020 Horizon" che prevede diversi punti fra cui quelli salienti sono proprio l'energia sicura, pulita ed efficiente (Sfida sociale 3), il trasporto intelligente, verde e integrato (Sfida sociale 4) e le azioni per il clima, ambiente, efficienza delle risorse e materie prime (Sfida sociale 5).
Ed il biometano è una delle strade privilegiate per fornire risposte pronte, valide e convenienti alle richieste di questo programma.
Chi nel frattempo, come Prodeval, avrà dimostrato di rispondere alle aspettative del mercato in termini produttivi, funzionali, tecnologici e qualitativi sarà sicuramente in pole-position.

 

 

 

 

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