3 Forum Biogas e Biometano per le aree agricole del Mediterraneo

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1 3 Forum Biogas e Biometano per le aree agricole del Mediterraneo Il biometano come valore aggiunto della filiera biogas Lorenzo Maggioni Foggia, 03/05/13 The sole responsibility for the content of this publication lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Union. Neither the EACI nor the European Commission are responsible for any use that may be made of the information contained therein.

2 CONTENUTI 1. Breve presentazione progetto GGG 2. Stato dell arte 3. Possibili sviluppi 4. Conclusioni

3 GreenGasGrids Obiettivi Project goal and main actions Duration: 6/2011 5/2014 Goal: A more strategic approach towards boosting biomethane markets aiming for increased biomethane production and use Main actions: Bring together potential business partners Promote biomethane projects in countries with high potential but few activities Inform key pan EU gas/energy bodies to include biomethane in their agendas and move this fuel into the mainstream

4 GreenGasGrids Consorzio Participant name Country code German Energy Agency (dena) DE Coordinator Main activities in Consortium Fraunhofer UMSICHT DE Scientific expertise Renewable Energy Agency (REA) UK National process UK and support to EBA re WP3 Austrian Energy Agency (AEA) AU WP 4 lead, national process NL Agency NL WP5 lead, national process Polish Energy Agency (KAPE) PL National process Poland European Biogas Association BE WP 3 lead, EU-level activities and (EBA) dissemination Croatian Energy Agency (EIHP) CR National process Croatia Slovakian Energy Agency (SIEA) SL National process Slovakia Italian Biogas Association (CIB) IT National process Italy French Energy Agency (ADEME) FR National process France University of Szeged (USz) HU National process Hungary Natural Gas Vehicle Association Europe (NGVA) BE EU-level activities and dissemination

5 Stato dell arte

6 Stato dell arte Definizione di biometano Vendita e trading Impianto produzione biogas biomasse Upgrading Rete gas Digestato Fonte: DENA DLgs 28/2011: Biometano gas ottenuto a partire da fonti rinnovabili avente caratteristiche e condizioni di utilizzo corrispondenti a quelle del gas metano e idoneo alla immissione nella rete del gas naturale.

7 Stato dell arte Uso del biometano

8 Stato dell arte Produzione del biometano da digestione anaerobica UNITA DI UPGRADING BIOGAS BIOMETANO Il termine Biometano si riferisce a un biogas che ha subito un processo di purificazione (upgrading) per arrivare ad una concentrazione di metano 95% attraverso la rimozione di CO 2, acqua, H 2 S..

9 Stato dell arte Produzione del biometano da digestione anaerobica

10 Lavaggio ad acqua (Water Scrubbing) Il biogas è compresso ed immesso in una colonna con flusso di acqua in senso contrario. Anidride carbonica ed idrogeno solforato sono più solubili in acqua rispetto al metano. Il gas in uscita è arricchito in metano e saturo di acqua. Il gas deve essere essiccato e deumidificato prima di essere immesso nella rete. Rigenerazione: flusso di aria.

11 Stato dell arte Impianti in funzione in Europa Circa 200 impianti operativi, di cui 152 iniettano il BM nella rete del gas naturale Source: dena(biogaspartner)

12 Stato dell arte Impianti in funzione nel mondo e capacità di upgrading n u m e r o n m3/h raw gas anno Dati aggiornati a maggio Fonte: elaborazione da IEA Bioenergy Task 37 c a p a c i tà p u r i fi c a z i o n e

13 Stato dell arte Impianti di upgradingper tipo di alimentazione 40,0 4500,0 % 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 29,8 26,1 7,3 2,4 19,7 8,6 10,7 5,1 12,9 16,8 9,6 35,4 10,1 5,6 4000,0 3500,0 3000,0 2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 500,0 capacità upgrading media m3/h 0,0 Agricolo Agricolo + Altro Depurazione Depurazione + Altro Forsu Discarica Non disponibile 0,0 Dati aggiornati a maggio Fonte: elaborazione da IEA Bioenergy Task 37 % impianti per tipo alimentazione Capacità upgrading per tipo alimentazione / capacità upg. totale Capacità upgrading media per tipo di alimentazione

14 Stato dell arte Biogas in Italia I REGISTRI del biogas: l A3 post Taglie più piccole e brusco ritorno ai tassi di crescita del 2010 per Mwe 2017 : game over Stimadimenodi100 MWe/anno dai Registri Stefano Bozzetto- Biostudi sas 14

15 Stato dell arte Strategia Energetica Nazionale Occorrerà supportare opportunamente lo sviluppo del biometano per l uso nei trasporti Occorrerà quindi creare le condizioni per garantire la piena competitività del biometano, commercializzabile anche attraverso la rete di distribuzione del gas naturale

16 Stato dell arte Strategia Energetica Nazionale

17 Stato dell arte Strategia Energetica Nazionale

18 Stato dell arte Normativa europea Mandato M475 EU sul biometano affidati al Project Committee CEN/TC 408 Committee Structure: 3 internal expert groups: EG1: bio-content determination EG2: NG/biomethane as a fuel EG3: grid injection specification Possibilità di utilizzo in reti locali (non connesse alla rete del gas naturale) come biocarburante per i trasporti

19 Stato dell arte Normativa nazionale

20 Stato dell arte DLgs 28/2011 DECRETO LEGISLATIVO 3 MARZO 2011, N. 28 Il biometano immesso nella rete del gas naturale..e' incentivato, su richiesta del produttore, secondo una delle seguenti modalità: a) mediante il rilascio degli incentivi per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, nel caso in cui sia immesso in rete ed utilizzato, nel rispetto delle regole per il trasporto e lo stoccaggio del gas naturale, in impianti di cogenerazione ad alto rendimento; b) mediante il rilascio di certificati di immissione in consumo ai fini dell'adempimento dell'obbligo di cui all'articolo..., qualora il biometano sia immesso in rete e usato per i Trasporti; c) mediante l'erogazione di uno specifico incentivo di durata e valore definiti, qualora sia immesso nella rete del gas naturale.

21 Stato dell arte DLgs 28/2011 DECRETO LEGISLATIVO 3 MARZO 2011, N. 28 L'Autoritàper l Energia Elettrica e il Gas definisce le modalitàcon le quali le risorse per l'erogazione dell'incentivo trovano copertura a valere sul gettito delle componenti delle tariffe del gas naturale. Con decreto del Ministro dello sviluppo economico, da adottare entro 120 giorni dall'entrata in vigore del presente decreto legislativo, sono stabilite le direttive per l'attuazione di quanto previsto al comma 1..

22 Stato dell arte Cosa deve essere normato in Italia a) l entitàdella tariffa di incentivazione della produzione di biometano (supporto alla filiera): come tariffa onnicomprensiva di immissione dell unità di biometano o come bonus per la produzione di energia elettrica. b) gli standard tecnici di qualitàa cui il biometano deve rispondere per essere immesso in rete c) le modalitàtecniche di connessione alla rete del gas e le disposizioni di sicurezza, le disposizioni ambientali d) il riparto dei costi di allacciamento tra il produttore di biometano ed il soggetto gestore della rete

23 Il Gruppo di Lavoro per il Biometano in Italia Stato dell arte Cosa si sta facendo in Italia -CIB

24 PROPOSTE PER IL SISTEMA DIREGOLAZIONE E INCENTIVAZIONE DEL BIOMETANO ITALIANO Ottobre 2012

25 Stato dell arte Cosa si sta facendo in Italia -CIG GL2 CIG "MANDATO M475 EU - BIOMETHANE" Il gruppo di lavoro è l'interfaccia nazionale al CEN/PC TC 408 "Biomethane"

26 Stato dell arte Cosa si sta facendo in Italia -CIG GL2 CIG "MANDATO M475 EU - BIOMETHANE" Enel Rete Gas Snam Rete Gas Immergas SSC Riello Group ACEA Pinerolese SIT Group CIB CTI Italgas EGR Assogas Eni Gas & Power VVF- DCPREV

27 Stato dell arte Cosa si sta facendo in Italia -CIG Regole tecniche Foglio di lavoro Il Gruppo di Lavoro intende mettere a disposizione del contesto nazionale una sintesi delle norme di riferimento disponibili, definire riferimenti tecnici e raccogliere le best practice note in modo tale da permettere le prime esperienze di immissione di gas naturale di origine non fossile nelle reti di trasporto e distribuzione del gas naturale senza mettere a rischio la continuità e sicurezza del servizio e del sistema gas in Italia.

28 31/12/2010 Capacità stoccaggio gas naturale 14,7 Mld m 3 Possibilità di stoccaggio dell energia per compensare i picchi di domanda energetica (dove le altre rinnovabili non sono modulabili sulla domanda)

29 Stato dell arte Motivazioni ambientali Riduzione del 97% emissioni gas climalteranti

30 Possibili sviluppi

31 Possibili sviluppi Quali tecnologie?

32 Possibili sviluppi Separazione a membrane Si basa sulla diversa dimensione delle molecole e quindi diversa permeabilità attraverso la membrana: l anidride carbonica e l idrogeno solforato passano la membrana, il metano no. Cortesia

33 Possibili sviluppi Separazione a membrane Cortesia

34 Cryogenic Upgrading Il Cryogenic Upgrading si basa sul principio che gas differenti liquefano a differenti condizioni di pressione-temperatura.

35 Possibili sviluppi Produzione del biometano Biomassa agric. povera dilignina, fanghi, FORSU Digestione Anaerobica Biomasse lignocellulosiche Gassificazione BIOMETANO Energie da Fonti Rinnovabili Power to gas (metanazione biologica)

36 Possibili sviluppi Metanazione

37 Possibili sviluppi Metanazione REAZIONE DI SABATIER: reazione termo-chimica o biologica di idrogenazione del biossido di carbonio a metano su catalizzatore di Nichel CO 2 + 4H 2 CH 4 + 2H 2 O Processo con catalizzatori metallici, temperatura circa C Processo biologico con metanobatteri (Archeobatteri) Temperatura circa 35 to 65 C Selected methanogens. (a) Methanosppirillium hungatei; (b) Methanobrevibacter smithii. (c) Methanosarcina barkeri) (d) Methanosarcina mazei; (e) Methanobacterium bryantii; (f) Methanogenium marisnigri.

38 < m 3 / h biogas: FEED IN Possibili sviluppi Normative in Italia GdL CIB Proposte per il sistema di regolazione e incentivazione del biometano italiano

39 Possibili sviluppi Potenzialità in Europa In Europa produzione potenziale di BM = miliardi m 3 / anno

40 Possibili sviluppi Potenzialità in Italia 1/3 Target : 1,5 Mrd mc/anno di biometano al 2020 in autotrazione e CAR 2/3 in autotrazione : 1 Mrd Nmc Ch4 bio al 2020, a fronte di un mercato da 2 Mrd di Nmc per NGV ( + 100% 2013) 1/3 in CAR : 0,5 Mrd Nmc in tariffa e/o in SEU/scambio sul posto ; circa 200 MWe, ovvero microgeneratori a metano, un virtual power plant cortesia Stefano Bozzetto- Biostudi sas 40

41 Possibili sviluppi Potenzialità in Italia 2/3 Secondo alcuni studi, il potenziale di crescita è importante in termini di volumi fino a un miliardo di metri cubi l anno, soprattutto per il biometano ottenibile da allevamenti, imprese di trasformazione alimentari e discariche e in termini di ricadute per la filiera industriale. 41

42 Le BiomassediIntegrazione Codigestione di colture di primo raccolto con crescenti quote di biomasse di integrazione Secondi raccolti in precessione o sucessionea colture food/feed Effluenti zootecnici Paglie, stocchi, altri sottoprodotti agricoli Sottoprodotti agroindustriali Perennantisu terreni marginali Possibili sviluppi Potenzialità in Italia 3/3 Colture annuali in rotazione (sulla al posto del maggengo per es.) Cropfractionation da bioraffinerie(barbabietola, medica, ecc.)

43 Possibili sviluppi Ricadute economiche

44 Possibili sviluppi Potenzialità in Italia 3/3 cortesia Stefano Bozzetto- Biostudi sas 44

45 Possibili sviluppi Un modello agricolo da seguire 1/3 Cortesia Serge Winkelmuller; Sydeme 45

46 Possibili sviluppi Un modello agricolo da seguire 2/3 : : Alimentazione: Tecnologia: Produzione Distanza dalla rete del gas Entrata in esercizio Pressione della rete di distribuzione del gas naturale Silomais 70%; miglio 10%; altri cereali 20% Amine scrubbing Nm 3 /anno biometano 200 m ,6-0,9 bar Cortesia Serge Winkelmuller; Sydeme 46

47 Possibili sviluppi Un modello da seguire: biometano agricolo 3/3 Cortesia Serge Winkelmuller; Sydeme 47

48 Possibili sviluppi Il biometano: filiera di valore italiana 1/4 Oggi In Europa Da ieri In Italia

49 Possibili sviluppi Il biometano: filiera di valore italiana 2/4 Secondo alcuni studi il potenziale di crescita è importante in termini di ricadute per la filiera industriale, tenuto conto della leadership dell industria italiana nel settore delle auto a metano e della possibilità di puntare ad un posto di primo piano anche su altri mercati. 49

50 ~ autovetture a metano Possibili sviluppi Il biometano: filiera di valore italiana 3/4

51 Possibili sviluppi Il biometano: filiera di valore italiana 4/4 San Giovanni Persiceto (BO) Persiceto Bioebergia Società Agricola

52 CONCLUSIONI E urgente dare corso alla emanazione dei decreti attuativi per il biometano previsti dal DLgs 28/2011 affinché altri, in Europa e nel mondo, non occupino per primi questi spazi di mercato obbligando il nostro Paese, per il rispetto degli obiettivi di cui alla Direttiva 2009/28, ad acquistare tecnologie ovvero biomasse (e biometano) dalle manifatture e agricolture di altri Paesi, forse più lungimiranti e rapidi nel cogliere l opportunità della green economy. Nella speranza che presto possa accadere anche in Italia

53 Grazie per l attenzione Lorenzo Maggioni, PhD Ricerca & Sviluppo CIB - Consorzio Italiano Biogas e Gassificazione ricerca@consorziobiogas.it Tel c/o Parco Tecnologico Padano Via Einstein - Cascina Codazza Lodi