IL BIOGAS. Corso di informazione sulle fonti di energia rinnovabile

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1 IL BIOGAS Corso di informazione sulle fonti di energia rinnovabile

2 La digestione anaerobica La digestione anaerobica è un processo biologico grazie al quale, in condizioni di anaerobiosi la sostanza organica viene trasformata in biogas. L attività biologica anaerobica può avvenire entro un intervallo di temperatura compreso tra -55 e +70 C. 2

3 Il gas metano biologico anidride carbonica 25-35% altri gas 5% metano 60-70% Mediamente il biogas ècosì composto: 60-70% di metano (CH 4 ) 25-35% di anidride carbonica (CO 2 ) 5% di altri gas (idrogeno, ossigeno, ossido di carbonio) 3

4 Diffusione in Europa Impianti di biogas in Europa. Fonte: EurObserv ER, ER,

5 La situazione in Italia vede 72 impianti nel 1999, che Diffusione in Italia già nel 2003 passano a oltre 100 realizzazioni. Sul territorio italiano, solo recentemente, grazie alla progressiva liberalizzazione del mercato delle energie, questa tecnologia sta ricevendo l attenzione l che merita, con più numerose realizzazioni. 5

6 La digestione anaerobica Il biogas si origina dalla degradazione in assenza di ossigeno (digestione anaerobica) della materia organica da parte di diversi microrganismi (batteri). 6

7 I materiali Cosa si può introdurre nel digestore anaerobico per produrre biogas?! Deiezioni animali Energy crops (paglia, insilato di mais, sorgo, ) 7

8 Il processo Digestore Effluente Deiezioni o Biomasse BIOGAS Effluente Energia elettrica cogeneratore Energia termica 8

9 I Certificati Verdi: cosa sono? Un documento che certifica l'origine dell'elettricità prodotta da fonti rinnovabili. E cioè una prova del "contenuto verde" di una certa quantità di energia Un Titolo al portatore, commercializzato separatamente dall'energia fisica che rappresenta; Può essere negoziato liberamente in un mercato appositamente creato e può cambiare più volte proprietario prima di essere annullato; Uno strumento di controllo nel caso in cui siano stati imposti degli obblighi sulle quantità di energia rinnovabile da produrre. 9

10 I Certificati Verdi: Il percorso normativo Per incentivare l uso delle fonti rinnovabili il Decreto Bersani (79/99) prevede che il 2% dell elettricità immessa in rete da ciascun soggetto che superi i 100 GWh/anno sia prodotta da fonti rinnovabili, al netto dell energia cogenerata, degli autoconsumi di centrale e delle esportazioni. Oltre alla produzione diretta, i soggetti in questione possono acquistare la quota prevista o i diritti relativi anche da altri produttori che immettano elettricità nella rete di trasmissione nazionale o dal GRTN. La compravendita di tali diritti (Certificati Verdi) si svolge bilateralmente, com è avvenuto nel 2002, e/o in un mercato apposito gestito dal GME. 10

11 I Certificati Verdi: Il percorso normativo La certificazione della produzione da fonti rinnovabili viene effettuata dal GRTN (Gestore della Rete di Trasmissione Nazionale) attraverso l emissione dei Certificati Verdi. Ogni certificato verde riguarda una quantità di energia pari a 100 MWh/anno. Sono fonti rinnovabili: il sole, il vento, le risorse idriche, le risorse geotermiche, le maree, il moto ondoso, la trasformazione in energia elettrica di prodotti vegetali o dei rifiuti organici ed inorganici. 11

12 I Certificati Verdi: Il percorso normativo Il D.Lgs. n. 387/03 ha introdotto le seguenti novità relativamente alle fonti rinnovabili: un incremento annuo dello 0,35% della quota del 2%; autorizzazione con procedimento unico con termine a 180 giorni, riconoscimento della pubblica utilità, indifferibilità ed urgenza; esenzione dall autorizzazione per gli impianti a biogas, gas di discarica e gas residuati da processi di depurazione, in quanto considerati ad inquinamento poco significativo. 12

13 I Certificati Verdi: Il percorso normativo La legge 239/04 (Decreto Marzano) introduce altre novità: estende il diritto all emissione dei Certificati Verdi all energia elettrica prodotta con l utilizzo dell idrogeno, delle celle a combustibile nonché a quella prodotta da impianti di cogenerazione abbinati al teleriscaldamento, limitatamente alla quota di energia termica effettivamente utilizzata per il teleriscaldamento. fissa il valore dei Certificati Verdi a 50 MWh o multipli di detta grandezza. 13

14 I Certificati Verdi: Come si ottengono?! 1. Domanda di qualifica IAFR (Impianto Alimentato a Fonti Rinnovabili) al GSE (Gestore del Sistema Elettrico, ex GRTN); 2. Ottenuta la qualifica ci sarà l emissione dei CV; 3. L incontro tra offerta e domanda può avvenire su piattaforma di mercato o per contrattazione bilaterale; 4. Le cessioni, esclusivamente per via telematica, avvengono con la supervisione del GSE; 5. Ogni anno il prezzo dei CV cambia. 14

15 I Certificati Verdi Il periodo per soddisfare la quota: annuale. I CV potranno essere scambiati tra i soggetti obbligati a consegnarli al GSE e i soggetti titolati a riceverli dal GSE in quanto produttori di elettricità da fonti rinnovabili entro il 31 marzo dell anno successivo a partire dal Sanzioni per gli inadempienti: non sono previste multe. Chi non soddisfa l obbligo entro il 31 marzo dell anno successivo ha ancora 30 giorni per acquistare o i certificati in esubero dall anno precedente o emessi dal GSE. Per chi non si mette in regola è prevista una diffida ed una limitazione alla partecipazione al mercato. 15

16 I Certificati Verdi Mercato dei Certificati Verdi Soggetto con obbligo del 2% da rinnovabili sulle immissioni in rete non coperto da propri impianti Mercato GME Contrattazione bilaterale fra operatori /MWh Rete MWh Produttori /MWh 16

17 L impianto 17

18 L impianto (200 kw) 18

19 L impianto (200 kw) L interno del gasometro Il miscelatore I batteri metanogeni L elica 19

20 L impianto (200 kw) Biomasse utilizzate: 45 mc/giorno liquame bovini da latte Attualmente 8 q.li/giorno di insilati vari In futuro 6 t/giorno silomais Potenza impianto: Attuale 110 kw Futura 200 kw 20

21 L impianto (200 kw) Il cogeneratore L acqua calda 21

22 L impianto (200 kw) Pompa dell ossigeno Valvola di sicurezza Gruppo soffiante 22

23 Dati economici ENEL Metano per riscaldamento Wh X 23

24 Con cogeneratore (all( all ora) ENEL Wh Wh 40 kw Risparmio da bolletta G Wh Wh C.V. C.V. 200 kw x 0,12528 /kwh /kwh = 25 /h Vendita certificati verdi Wh Wh x 0,14 /kwh = 5,6 /h x 0,07 /kwh = 11,2 /h 40 kw 160 kw Vendita energia in rete Pagamento Enel =

25 Con cogeneratore (all( all anno) ENEL Risparmio da bolletta G Wh Wh C.V. C.V kwh/anno x 0,12528 /kwh = /kwh = /anno Vendita certificati verdi Wh Wh Wh Wh kwh/anno x 0,14 /kwh = /h Vendita energia in rete kwh/anno x 0,07 /kwh = /h Pagamento Enel = Pagamento Enel = 0 Fabbisogno Azienda kwh/anno

26 Dati economici EN. ELETTRICA all anno anno MANUTENZIONE all anno anno COFERMENTANTI INVESTIMENTO all anno anno Rendita NETTA all anno anno AMMORTAMENTO 3,5 anni 26

27 L impianto (1000 kw) Biomasse utilizzate: 100 mc/giorno liquame suino 43 t/giorno di insilato di mais 20 t/giorno di sorgo zuccherino Potenza impianto: 960 kw 27

28 L impianto (1000 kw) 28

29 L impianto (1000 kw) L interno di un digestore L interno di un digestore 29

30 L impianto (1000 kw) Il biogas al gasometro Valvola di sovrapressione 30

31 L impianto (1000 kw) Il trattamento biogas Il cogeneratore 31

32 L impianto (1000 kw) La consegna in rete 32

33 Con cogeneratore (all anno) anno) ENEL Risparmio da bolletta G Wh Wh C.V. C.V kwh/anno x 0,12528 /kwh = /kwh = /anno Vendita certificati verdi Wh Wh Wh Wh kwh/anno x 0,14 /kwh = /h Vendita energia in rete kwh/anno x 0,07 /kwh = /h Pagamento Enel = Pagamento Enel = 0 Fabbisogno Azienda kwh/anno

34 Dati economici EN. ELETTRICA all anno anno MANUTENZIONE all anno anno COFERMENTANTI INVESTIMENTO all anno anno Rendita NETTA all anno anno AMMORTAMENTO 4,2 anni 34

35 Il biogas da discarica 35

36 Il biogas da discarica 36

37 Il biogas da discarica Discariche in avvallamento (o in trincea): sono realizzate per riempimento di vecchie cave dismesse o di "fosse" scavate appositamente nel terreno. Discariche in Discariche in pendio: rilevato: : poggiano sono realizzate a a livello del piano ridosso di pendii, per campagna e si riempimento di sviluppano in squarci aperti lungo i altezza. versanti dovuti a cave, aree calanchive o impluvi. 37

38 Il biogas da discarica 38

39 Il biogas da discarica Curva teorica di emissione di CH4 in una discarica 39

40 Il biogas da discarica 40

41 Problemi?! Elementi negativi che tutti conosciamo sono: cattivi odori legati allo stoccaggio delle deiezioni ed allo spandimento agronomico inquinamento delle falde con i nitrati piogge acide effetto serra abuso di combustibili fossili importazioni energetiche da altri paesi effetti collaterali ben noti a tutti

42 Vi è mai capitato?! 42

43 Soluzioni! Elementi positivi ottenuti con un impianto di biogas: forte riduzione dei cattivi odori limitato apporto dei nitrati in falda riduzione delle emissioni di ammoniaca riduzione delle emissioni di metano impiego di una fonte alternativa e rinnovabile una certa autonomia energetica... un pic-nic tranquillo. 43

44 Conclusioni biogas In Italia possono dare nuovo impulso agli impianti di biogas: gli incentivi alla produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili (Certificati Verdi); l evoluzione nella politica ambientale (Conferenza di Kyoto) sulla riduzione dei gas serra; la nuova PAC e il Reg. CE 1774/2002. Ne deriva l'utilità di potenziare e di razionalizzare i sistemi che sfruttano processi di co-digestione anaerobica di biomasse di varia natura (biomasse di origine zootecnica e agroindustriale, colture energetiche e residui colturali, ). 44

45 Conclusioni biogas Il settore agro-zootecnico può rappresentare la forza motrice per lo sviluppo su larga scala della digestione anaerobica. Gli incentivi sono molti: un miglioramento della sostenibilità ambientale degli allevamenti, una integrazione di reddito dall energia verde, una riduzione delle emissioni in atmosfera e degli odori. 45

46 Conclusioni biogas La realizzazione di impianti di biogas ha buone prospettive se: si razionalizzano e si rendono chiare e percorribili le procedure autorizzative, sia per la costruzione e gestione degli impianti che per l allacciamento alla rete elettrica Nazionale. si assicura l utilizzo agronomico del digestato anche quando si co-digeriscono i liquami zootecnici con colture energetiche e scarti organici selezionati. 46

47 Bibliografia Energia dal biogas, CRPA 2007 Biomasse per l energia, ISES Italia 2004 Buone prospettive per il biogas da residui zootecnici, Piccinini 2004 L informatore Agrario, n Dai campi l energia per il futuro, AA.VV. Regione Emilia Romagna 47

48 DAL SOLE DAL SOLE DAL LETAME DAL LEGNO 48

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