giovedì 14 marzo 2013

Impianti a biogas alimentati da biomasse di origine zootecnica

Sempre più spesso si sente parlare di impianti a biogas alimentati da biomasse derivanti da fonti biologiche naturali. Ma cosa si intende? Qual è la produzione e il rendimento? 







Iniziamo con il chiarire alcuni punti fondamentali. Gli impianti a biogas sono alimentati da biomasse che possono essere costituite da vari tipologie di substrati, di origine animale o vegetale. 

I substrati di origine animale possono derivare dalle deiezioni di capi di allevamento bovini, suini ed avicoli ossia dai prodotti e scarti della macellazione, nonché da scarti della lavorazione dei sottoprodotti, come ad esempio la produzione di formaggi, latticini, etc...

Le biomasse di origine vegetale invece si differenziano dalle prime in quanto sono prettamente coltivate o derivate come scarti di altri processi produttivi. La lista di tali prodotti è possibile reperirla in letteratura, ma tra i substrati maggiormente produttivi è da indicare l'insilato di mais. 

La produzione di biogas da biomasse di origine zootecnica o in generale derivanti da allevamenti e che si occupano anche della coltura dell'alimentazione dei capi, è effettuata tramite un processo che viene definito come "digestione anerobica". Come dice stesso il nome si tratta di un processo chimico innescato solo in assenza di aria, con particolari condizioni di temperatura ed umidità. 

E' possibile impiegare come biomasse liquame e letame prodotto direttamente dall'allevamento dei capi di bestiame, raccolto e stoccato all'interno di vasche. Mentre il processo di produzione del biogas avviene all'interno del digestore, si tratta di una vasca chiusa ermeticamente ed in assenza di ossigeno, coibentata e riscaldata ad una temperatura costante di 38-40°. 

All'interno del digestore si innesca la digestione anerobica che produce il Biogas composto per un'elevata percentuale da gas metano, impiegato per la produzione di energia elettrica attraverso un gruppo di cogenerazione.

In pratica da un'impianto di biogas si produce direttamente energia elettrica che può essere trasmessa direttamente in rete, inoltre è possibile produrre energia termica da utilizzare direttamente. Il maggiore vantaggio per il biennio 2013-2015 è derivato dal nuovo sistema di incentivazione emanato attraverso il Dlgs 06 Luglio 2012, con il quale si offrono tariffe onnicomprensive molto vantaggiose e della durata di 20 anni.

Le tariffe dipendono dal tipo di biomassa impiegato  ed in generale si aggirano intorno a 0,236 €/kWh se vengono impiegati substrati di origine animale. Facendo qualche breve conto si può comprendere che con un impianto di 100 kW di potenza, che funziona per circa 8000 ore all'anno è possibile produrre circa 1150 m3 di biogas, che si traducono in 2300 kWh giornalieri e cioè per un ricavo di 185000 €/anno.

Da questo calcolo ovviamente bisogna detrarre tutti i costi di gestione, manutenzione ed assorbimento di energia elettrica derivante dal funzionamento dei vari organi accessori ed attrezzature impiegate nel processo di produzione, nonchè di materie prime se si utilizza un mix apposito di substrato.

In via del tutto generale è possibile affermare che il guadagno netto in un anno è circa 85000€.

E' facile pensare che l'impianto è alimentato a costo nullo se si pensa di utilizzare solamente biomasse derivanti da liquami di allevamenti, che gli allevatori stessi devono provvedere allo stoccaggio ed allo smaltimento allorquando il materiale è in esubero rispetto alla quantità che può essere utilizzata come fertilizzante.

Ma il guadagno ed il rendimento di questo impianto di produzione di biogas non sono ristretti ai 20 anni, bensì esso continua a produrre superata la vita utile, continuando quindi a ricevere il prezzo dei kWh prodotti ed immessi nella rete Enel.

Oltre a ciò bisogna anche pensare che il fertilizzate prodotto, se in esubero può essere venduto alle aziende vicine oppure commercializzato differentemente, in sostanza è un'ulteriore rendita che si somma a quella della vendita e scambio di energia elettrica.

Il vantaggio ovviamente non è solo quello economico ma anche ambientale, infatti l'inserimento di impianti a biogas produce un notevole decremento delle sostanze inquinanti immesse nell'ambiente dai liquami e letami degli allevamenti, fortemente numerosi nella provincia di Caserta.

Per la realizzazione di un impianto con potenza di circa 100 kW, alimentato da sole biomasse derivanti da reflui zootecnici sono sufficienti allevamenti con  numero di capi compreso tra i 700-1000 a secondo del periodo e di come sono assortiti. Oltre a ciò, se si ha anche la possibilità di immettere nel digestore altre sostanze di origine vegetale, come ad esempio l'insilato di mais, si ha la possibilità di gestire un impianto autonomamente solo con i derivanti dell'allevamento stesso.

La progettazione di tali impianti dipende fortemente dalla realtà dell'azienda nella quale si vuole inserirlo, i costi dipendono da numerosi fattori si necessità di un attento sopralluogo e studio di fattibilità, al fine di valutarne il reale rendimento ed il rientro dei costi di costruzione al massimo nei 10 anni successivi all'introduzione dell'impianto.

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Team Onjob21

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