Biogas in Italia. Biogas in Italia: lo stato dell arte

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Costantino Ferrante
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1 Digestione anaerobica: opportunità per l agricoltura e per l ambiente Milano, 5 gennaio 008 Biogas in Italia: lo stato dell arte Sergio Piccinini Centro Ricerche Produzioni Animali Reggio Emilia, Biogas in Italia EurObserv ER stima per l Italia una produzione di biogas nel 006 di 353,8 ktep (circa 4 TWh). Circa l 80% di questa produzione è dovuta al recupero di biogas dalle discariche per RU Il fabbisogno di EE dell Italia nel 006 è stato di 359,3 TWh.

2 Impianti di Biogas su effluenti zootecnici, scarti agricoli e agroindustriali e colture energetiche. CRPA ha condotto un censimento che ha identificato 54 impianti; 39 sono in costruzione o in fase autorizzativa. Circa il 40% opera in co-digestione di effluenti zootecnici con colture energetiche (mais, sorgo ) e residui dell agroindustria; Quasi tutti gli impianti sono localizzati nelle regioni del nord Italia, in Lombardia, Trentino-Alto Adige, Emilia-Romagna e Veneto. Impianti di Biogas su effluenti zootecnici, scarti agricoli e agroindustriali e colture energetiche impianti (39 in costruzione) 7

3 Impianti di Biogas su effluenti zootecnici, scarti agricoli e agroindustriali e colture energetiche. età impianti n impianti > di 6 anni 0 tra i 5 e 5 anni 59 meno di 5 anni 3 Operativi (dato Età non disponibile) 5 Totale 5 In costruzione In fase di autorizzazione 7 Totale 54 Impianti di Biogas su effluenti zootecnici, scarti agricoli e agroindustriali e colture energetiche. Tipologia di substrato trattato Impianti (n.) Solo liquame suino 44 Solo liquame bovino 38 Liquame suino + liquame bovino 5 Liquame bovino e/o suino e/o pollina + scarti organici + colture energetiche 35 Liquame bovino e/o suino e/o pollina + colture energetiche 0 Colture energetiche e/o scarti organici 9 Pollina + scarti organici e/o colture energetiche 3 Totale 54 3

4 Impianti di Biogas su effluenti zootecnici, scarti agricoli e agroindustriali e colture energetiche. TIPO DI REATTORE n impianti Vasca a pareti verticali (CSTR) 77 Lagone 3 PFR 40 Altro Dato non disponibile 33 Totale 54 VOLUME TOTALE DIGESTORI n impianti < 500 m 3 4 Tra 500 e 950 m 3 7 Tra 000 e 5000 m 3 47 > 5000 m 3 0 Dato non disponibile 46 Totale 54 Impianti di Biogas su effluenti zootecnici, scarti agricoli e agroindustriali e colture energetiche. TEMPERATURA DI PROCESSO n impianti Psicrofilia 8 Mesofilia 8 Termofilia 8 Dato non disponibile 57 Totale 54 TEMPO DI RITENZIONE IDRAULICA n impianti < 5 giorni 3 Tra 6 e 5 giorni 45 Tra 6 e 35 giorni 9 > 36 giorni 37 Dato non disponibile 60 Totale 54 Potenza elettrica Impianti (n.) < 00 kwe kwe kwe 9 > MWe 4 Biogas in caldaia 8 Dato non disponibile 4 Totale 54 Potenza elettrica installata circa 49 MWe 4

5 Alcuni esempi Impianto semplificato senza riscaldamento in allevamento suinicolo annesso a caseificio grana Allevamento suini (PR) t pv Reattori plug-flow senza miscelazione Cogeneratore da 50 kwe 5

6 Parametri produttivi medi, bilancio energetico ed analisi economica impianto biogas nel periodo Ottobre 994 Giugno 00 Parametri produttivi scrofe (numero) 330 peso vivo (t) 330 produzione liquame (m 3 anno - ) produzione biogas (m 3 anno - ) 4.47 resa biogas (m 3 biogas t pv - anno - ) 49 Bilancio Energetico cogeneratore (kw) 50 Produzione di Energia Elettrica (kwh anno - ) Analisi Economica Vendita EE (EURO anno - ) Costi manutenzione cogeneratore (EURO anno - ) 6.30 Costi manutenzione digestore (EURO anno - ).066 margine netto (EURO anno - ) 9.3 costo investimento (993) (EURO) pay back time (anni) 3, Az. Bovini da latte (BO) 0 capi in produzione, digestori (00 m3 ciascuno) cogeneratori 5+40 kwe t/d liquame 7 t/d biomasse 6

7 Valori medi mensili di produzione di biogas e carico organico st PERIOD nd PERIOD Unit st Period nd Period Total animals heads (n.) 38 Number of dairy cattle (n.) 0 Cattle manure production (t/day),5,5 Biomass load (t/day) 7 7 Electrical power installed (kw) Biogas production (m 3 /month) Electrical energy production (kwh/month) Parametri produttivi ed operativi (valori medi mensili e giornalieri) Methane percent (%) Biogas yield m 3 /kg VS 0,757 0,73 Az. bovini da latte (CR): 750 capi bovini digestori da 00 m3 ciascuno cogeratore da 50 kwe 40 m3/d di liquame + m3/d di letame +0 m3/d di silomais 7

8 Az. Bovini da latte e suini (CR) cogen. 600 kwe ciascuno Az. bovini da carne (RA) Az. bovini da carne (RA) Liquame bovino+silosorgo+ scarti vegetali 845 kwe 8

9 Produzione giornaliera di energia elettrica ed autoconsumo dell impianto 5.0, ,000.0 Produzione [MWh] ,500.0,000.0 Autoconsumo [kwh] /0 /0 /0 3/0 0/ 0/ 30/ 0/ 0/ 30/ 9/ 0.0 Produzione Autoconsumo Az. agricola (BO) Az. agricola (BO) Insilati mais, sorgo.. 46 kwe 9

10 Impianto centralizzato di Spilamberto (MO) digestori m3 cogeneratore 600 kwe t/a liquame suino t/a scarti agroindustriali Impianto centralizzato di Marsciano (PG) t/a liquame suino 700 t/a fanghi civili 3700 t/a pollina digestori m3 cogeneratori kwe 0

11 Biogas in Italia DA di altre biomasse Oltre 0 impianti di DA sono operativi nella stabilizzazione dei fanghi di depurazione civile. Diversi impianti di DA (>0)sono operativi su reflui agroindustriali (distillerie, stabilimenti per la produzione di succhi di frutta e prodotti confezionati ). Impianto biogas CAVIRO - Faenza 4 digestori da 5000 m 3 ciascuno cogeneratori da MWe ciascuno

12 Biogas in Italia DA frazione organica RU impianti trattano la frazione organica da selezione meccanica a valle della raccolta. 7 impianti trattano la frazione organica da raccolta selezionata. Impianto centralizzato di Camposampiero (PD) digestore 3300 m 3 cogeneratori 0,5+0,5 MWe Anno 006: FORSU t/anno Fanghi t/anno Effl. zoot t/anno Biogas m3/anno

13 Impianto di compostaggio Polo Ecologico integrato Impianto di DA FORSU Depuratore Flussi di biogas Acque di scarico Discarica digestori 750 m3 ciascuno Impianto ACEA Pinerolo (TO) cogeneratori kwe 3

14 Biogas in Italia 007 ( 304 impianti) CATEGORIE IMPIANTI BIOGAS - 54 Effluenti zootecnici + scarti organici + colture energetiche - Fanghi di depurazione civile - 7 FORSU - Reflui agro-industriali Biogas in Italia: potenzialità circa 5 TWh/anno di EE o circa 8 Miliardi m 3 di CH 4 /anno Deiezioni animali : t/a. Scarti agroindustriali: t/a. Scarti di macellazione(cat.3): t/a. Fanghi di depurazione: t/a. Fraz.org. dei RU: t/a. Residui colturali: t SS/a Colture energetiche: ha set aside 4

15 Incentivazione energia rinnovabile sino al Nel 007 i produttori italiani di EE da fonte convenzionale erano obbligati ad immettere in rete il 3,05% di EE prodotta da fonti rinnovabili o ad acquistare i Certificati Verdi (CV). I CV sono titoli annuali attribuiti all EE prodotta da fonti rinnovabili; il loro valore è determinato sul mercato dal gioco della domanda e dell offerta (37 Euro /MWh/ MWh, valore GSE 007) il valore dell EE dotata di CV ceduta alla rete elettrica era circa Euro/MWh MWh. la durata del CV era di anni, elevabile di 4 anni per le biomasse. Incentivazione energia rinnovabile dal..008 per il periodo la quota di EE da fonte rinnovabile da immettere in rete è incrementata annualmente di 0,75% per impianti > MW fattore moltiplicativo di,8 dell EE prodotta nell anno precedente per il calcolo del numero di CV per impianti < MW tariffa omnicomprensiva pari a 0,3 /kwh immesso nel sistema elettrico la durata del CV è di 5 anni 5

16 Conclusioni Negli ultimi anni sono stati costruti diversi impianti di biogas in Italia. Il Biogas ha una forte potenzialità di crescita in Italia e il settore agricolo, zootecnico e agroindustriale possono essere la forza motrice di questa crescita. Occorre potenziare la co-digestione anaerobica di biomasse di varia natura,di scarto e dedicate. Conclusioni La digestione anaerobica offre interessanti prospettive per l auto-sostentamento energetico di impianti finalizzati alla riduzione del carico azotato di liquami zootecnici prodotti in Zone Vulnerabili da nitrati. 6

17 Conclusioni 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; si favorisce l utilizzo del biogas, dopo purificazione a metano al 95-98%, per autotrazione e/o immissione nella rete di distribuzione del metano. Grazie per l attenzione Sergio Piccinini s.piccinini@crpa.it 7

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