Il Biometano e il futuro della Green Economy

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1 PROGETTO BIOMETANO REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO PER LA PRODUZIONE DI BIOMETANO DA IMMETTERE NELLA RETE DI DISTRIBUZIONE DEL GAS NATURALE E/O REALIZZAZIONE DI UNA STAZIONE DI SERVIZIO/DISTRIBUZIONE METANO Il Progetto BioMetano è nato con l obiettivo di sviluppare il territorio e creare un primo sistema produttivo green, per sconfiggere la crisi e creare nuovi posti di lavoro, per uno sviluppo sostenibile a tutela dell ambiente e della salute umana. Lo stato dell arte Il Biometano e il futuro della Green Economy 1

2 Unione europea ha impostato una politica energetica che spinge gli Stati membri ad aumentare l'utilizzo delle fonti rinnovabili e ridurre le fonti fossili, per rendere l'unione meno dipendente dalle fonti di energia tradizionali, quasi totalmente importate da Paesi terzi. Attraverso il pacchetto clima-energia l'ue impone agli Stati membri di ridurre del 20% le emissioni di gas serra, raggiungere il 20% di dipendenza energetica da fonti rinnovabili e incrementare del 20% il risparmio energetico. Se vogliamo evitare una crisi dovuta alle limitate risorse naturali, dobbiamo cambiare radicalmente la nostra economia. In Italia 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. ITALIA 6 mercato al mondo veicoli a gas 1 mercato europeo una Prospettiva unica per il biometano italiano 2

3 Un recente studio inquadra una filiera di 850 impianti in funzione a fine 2012 per un fatturato complessivo di 2,5 miliardi di euro. Di questi, il 70% realizzato da aziende impiantistiche italiane con un potenziale di produzione pari a 5,6 miliardi di metri cubi l anno, il 50% della produzione nazionale di gas, con benefici economici e ambientali per l intero sistema energetico. Dallo studio dell Osservatorio Agroenergia emerge che il metano ottenuto dal biogas è in grado di sostituire perfettamente quello di origine fossile e può contribuire alla riduzione dell effetto serra. L Italia importa 70 miliardi di metri cubi di gas naturale l anno e il biometano può arrivare a coprire fino al 10% del nostro consumo lordo di energia (scenario di crescita accelerata ) o circa il 5% (scenario di crescita moderata ) al Gli utilizzi del biometano sono molteplici e impiegato per l autotrasporto ha un bilancio ambientale superiore a ogni altro carburante oggi disponibile Diversamente dal biogas, il biometano, grazie alla sua affinità con il gas naturale, può essere trasportato nella rete del gas naturale già esistente. Per questo motivo è possibile sfruttare il biometano con un'efficienza sensibilmente maggiore rispetto al biogas. L utilizzo non deve più avvenire nelle vicinanze dell impianto a biogas. La rete del gas naturale comprende non solo le reti di trasporto e distribuzione del gas naturale, ma anche altri sistemi utili per il trasporto del biometano, come reti dedicate, i carri bombolai e i distributori di carburanti per autotrazione stradali, quelli ad suo privato, compreso l agricolo, anche non connessi alle reti di trasporto e distribuzione. Oltre a quelli economici, il biometano presenta anche evidenti vantaggi dal punto di vista ecologico. La produzione presenta un bilancio neutro di CO2 poiché l anidride carbonica che si libera durante la produzione di biometano non deriva da giacimenti fossili bensì proviene dall atmosfera. In sintesi : Al pari del gas naturale (metano fossile) il Biometano può: contribuire alla riduzione emissione gas serra; essere utilizzato come biocombustibile per veicoli a motore; essere immesso nella rete di distribuzione nazionale; essere trasportato e stoccato per la successiva produzione di energia anche in luoghi molto distanti dal sito produttivo. 3

4 La filiera del biometano, dunque, sfrutta materie prime, tecnologie e capitale umano interamente nazionali. Ciò attribuisce a questo prodotto una valenza assai alta, in quanto capace di conseguire diversi importanti risultati per il sistema paese: quello ambientale, attraverso la riduzione nel consumo di combustibili fossili e quindi la riduzione di emissioni di gas climalteranti e inquinanti; quello industriale, attraverso la crescita di una tecnologia nazionale che potrà, in prospettiva, essere efficacemente diffusa in molti altri paesi; Il biometano è una delle poche filiere bioenergetiche in grado oggi non solo di utilizzare biomasse agricole ma anche sottoprodotti agricoli, agroindustriali e rifiuti biodegradabili urbani: 160 milioni circa di tonnellate di rifiuti, scarti, sottoprodotti di cicli agroindustriali, la cui gestione costituisce un problema, potrebbero trasformarsi in opportunità, diventando materiali utili alla produzione di metano. L attivazione della filiera agro-energetica del biometano si presenta a tutti gli effetti come una opportunità da perseguire con forza nell ottica dello sviluppo della green economy. Gli esperti dicono Più biometano e gas naturale utilizzeremo nei trasporti e più rapidamente realizzeremo, a costi contenuti, una transizione ad un sistema dei trasporti a basse emissioni di gas serra (l UE ha definito chiaramente come, fra i biocarburanti, Il gas metano di origine biologica sia uno dei combustibili a minori emissioni in atmosfera), e soprattutto lo potremo fare con biomasse, tecnologie e lavoro made in Italy. Questo è il biogas fatto bene: un nuovo strumento per la competitività delle aziende agricole, affinché possano continuare a produrre le specialità italiane in modo più competitivo e sostenibile da un punto di vista ambientale, nel contempo contribuendo a ridurre le emissioni di gas serra, i cui effetti sul clima da alcuni anni abbiamo imparato a conoscere in campagna. (Il Biogas che fa bene al paese QualEnergia) 4

5 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 (Marzo 2013: Nuova Strategia Energetica Nazionale) Lo sviluppo del biogas in Italia ha suscitato, soprattutto nell ultimo anno, polemiche molto accese. In ogni Regione sono sorti comitati e recentemente si è creato in Umbria anche un coordinamento nazionale contro il biogas, Terre Nostre, molto attivo tramite vari blog Questi blog ospitano documenti di medici, docenti e ricercatori universitari, la cui competenza sui processi di digestione anaerobica e sui suoi risvolti sanitari è piuttosto discutibile testimoniata dall assenza in genere di pubblicazioni scientifiche dei suoi promotori sul tema -, ma che per il fatto di presentarsi in veste accademica attribuiscono autorevolezza alle tesi di opposizione radicale. È un fenomeno che sta condizionando le scelte di molti amministratori regionali e locali che, un po per ignoranza un po per pavidità, adottano politiche dello struzzo nei confronti delle rinnovabili. (Beppe Croce, responsabile agricoltura Legambiente) Vogliamo metano rinnovabile nelle reti del gas e alle pompe di carburante Sosteniamo la produzione di biometano in Italia per due ragioni fondamentali: può essere prodotto principalmente da biomasse di scarto e può essere usato senza le perdite di rendimento delle centrali elettriche. (Andrea Poggio, vicedirettore nazionale di Legambiente) La scheda tecnica COS È IL BIOMETANO Il termine biometano si riferisce a un biogas che ha subito un processo di purificazione per arrivare ad una concentrazione di metano del 99% e che può essere utilizzato per una pluralità di fini quali, a titolo esemplificativo, per autotrazione in autoveicoli alimentati a metano, ovvero per il riscaldamento degli edifici e per altri usi domestici ed industriali. Più in dettaglio il D.Lgs. 28/2011 definisce il biometano come: gas ottenuto a partire da fonti rinnovabili avente caratteristiche e 5

6 condizioni di utilizzo corrispondenti a quelle del gas metano e idoneo alla immissione nella rete del gas naturale. In Europa con più di 230 impianti operanti, localizzati principalmente in Germania ed in Svezia, e una produzione annua complessiva superiore a 1 miliardo di Smc, la generazione di biometano è una realtà consolidata. In Italia le recenti evoluzioni normative, introdotte con il DM 05/12/2013 del Ministero dello Sviluppo Economico, insieme al supporto dimostrato da Legambiente e da diverse associazioni del mondo agricolo, con cui il settore del biometano crea delle importanti sinergie che aprono le porte ad un futuro di sviluppo certo per questa nuova fonte di energia rinnovabile. Come anticipato il biometano trae origine dal biogas prodotto attraverso la decomposizione biologica, in assenza di ossigeno e in un ambiente controllato, di sostanze organiche, mediante un processo conosciuto come digestione anaerobica. Per garantire il controllo del processo e l assenza di ossigeno, l intero processo di digestione anaerobica viene svolto al chiuso, all interno di vasche sigillate, denominate digestori. Più in dettaglio il biometano è prodotto attraverso un processo costituito essenzialmente da tre fasi: 1. PRE-TRATTAMENTO: questa fase comprende qualsiasi tecnica di selezione, triturazione e miscelazione della materia prima organica per renderla più adatta possibile al processo di digestione anaerobica; 2. DIGESTIONE: è il processo principale durante il quale la sostanza organica è trasformata in biogas e digestato; il processo di digestione dura circa giorni, secondo la materia prima e della tecnologia utilizzata. Le principali tipologie di digestione anaerobica sono: Processo termofilo e mesofilo: il processo mesofilo si svolge a una temperatura di circa 35 C, mentre il sistema termofilo prevede un riscaldamento della massa da digerire fino a temperature attorno ai 55 C, in questo modo il processo di digestione avviene più velocemente e con maggiori rese. Sistemi a singolo stadio o multistadio: un digestore a singolo stadio svolge tutte le fasi del processo di digestione in un'unica vasca sigillata, mentre il digestore multistadio ottimizza il processo in diverse vasche sigillate (pre-digestore, digestore, post-digestore). Sistemi in batch (discontinui) o sistemi in continuo: nel primo caso la materia prima è caricata nel digestore in una sola fase ed è asportata completamente una volta trascorso il tempo di ritenzione necessario, mentre i sistemi a flusso continuo comportano un introduzione continua di materia prima nel sistema ed una contemporanea estrazione di gas e di digestato. 6

7 La quantità di biogas prodotto e la percentuale di metano contenuta nel biogas dipendono sia dalla materia prima impiegata, sia dalla tecnologia di digestione utilizzata; in via generale, ma solo a fini indicativi è comunque possibile rappresentare la composizione del biogas come riportato nella seguente tabella: Parametro Biogas Gas naturale (Danese) Metano (vol%) Altri idrocarburi (vol%) 0 9,4 Idrogeno (vol%) 0 0 Anidride carbonica (vol%) ,67 Azoto (vol%) Fino a 1 0,28 Ossigeno (vol%) Fino a 0,5 0 Solfuro di idrogeno (vol%) ,9 Ammoniaca (ppmv) Fino a Potere calorifico inferiore (kwh/m3(stp)) 6,5 11,00 Oltre al biogas il processo di digestione anaerobica produce un sottoprodotto composto di una frazione solida e di una liquida entrambe denominate digestato. Tale materiale è normalmente ricco di sostanze nutritive per i terreni quali nitrato e fosforo e può essere utilizzato a determinate condizioni come fertilizzante organico da distribuire sul terreno in sostituzione di fertilizzanti chimici. 3. PURIFICAZIONE: è il processo in cui il biogas grezzo, prodotto dal processo di digestione anaerobica, è trasformato in biometano, ossia un gas naturale ad alto contenuto di metano, superiore al 99%. La purificazione del biogas prevede diversi processi, di cui qui di seguito si indicano i due principali: - Desolforazione: con questo procedimento è rimossa l eventuale presenza di solfuro d idrogeno, la cui presenza è funzione principalmente del contenuto di zolfo del materiale impiegato nella fase digestione anaerobica; - Upgrading: L upgrading del biogas consiste in un operazione di separazione che permette di ottenere dal biogas grezzo una corrente ricca di metano con determinate specifiche, cosiddetto biometano e un altro gas ricco di anidride carbonica, cosiddetto offgas. Come confermato anche dall Università dell Aquila nell ambito del programma dell Unione Europea denominato Biomethane Regions a cui la Regione Abruzzo ha preso parte, le tecnologie a disposizione per effettuare 7

8 il processo di upgrading sono diverse e con differenti approcci (adsorbimento a pressione oscillante, lavaggio ad acqua, lavaggio con ammine, separazione con membrane) nessuna delle quali prevede l impiego di processi di combustione; per una scelta ottimale è necessario identificare sia il fine a cui è destinato il biometano (per autotrazione o per iniezione nella rete nazionale del gas naturale), sia le caratteristiche del biogas da purificare. Alcune tecnologie consentono anche di poter ulteriormente purificare l offgas producendo un gas con livelli di anidride carbonica tanto elevati da poter essere impiegato sia per usi alimentari, sia per usi industriali. A seguito dell upgrading il biometano è poi filtrato per eliminare le eventuali ulteriori impurità, quali polveri o acqua ed è quindi avviato alle stazione di immissione all interno della quale è effettuata l odorizzazione, la regolazione della pressione e da cui, infine, viene immesso nella rete di distribuzione del gas naturale. Per maggiore chiarezza di seguito si riporta uno schema illustrativo di un impianto per la produzione di biometano, insieme con alcune immagini di referenza di diversi impianti già realizzati ed operativi in Europa. SCHEMA ILLUSTRATIVO IMPIANTO DI PRODUZIONE DI BIOMETANO 8

9 IMMAGINI DI REFERENZA DI DIVERSI IMPIANTI DI PRODUZIONE DI BIOMETANO ESISTENTI IL PROGETTO BioMetano - CARATTERISTICHE GENERALI Il progetto BioMetano prevede di realizzare un impianto per la produzione di biometano con una capacità produttiva di circa 500 Smc/ora di biometano, pari a circa Smc annui, prodotti esclusivamente mediante la digestione anaerobica di sottoprodotti non legnosi derivanti dall agricoltura, dall allevamento e dall industria agroalimentare, così come elencate nella tabella 1A dell allegato al Decreto del Ministero dello Sviluppo Economico del 06/07/2012; di seguito sono riportate le principali caratteristiche del progetto BioMetano: 9

10 Produzione di Biometano Utilizzo Biometano Produzione di Digestato Consumo di materiale organico Tipologia di materiale organico Tipologia di materiale organico Area occupata Circa 500 Smc/h Smc/anno Immissione nella rete di distribuzione nel gas naturale Circa ton/anno Circa ton/anno Sottoprodotti di cui alla tabella 1A dell allegato al DM 06/07/2012 del Ministero dello Sviluppo Economico Circa mq Si precisa che il progetto BioMetano non prevede di impiegare il biometano prodotto per la generazione di energia elettrica e che non sono previste altre forme di generazione di energia elettrica derivanti da processi di combustione. La produzione di biometano generata sarà destinata all immissione nella rete del gas naturale o alla sede del distributore/stazione di servizio. Il digestato prodotto dall impianto, giacché ricco d importanti sostanze nutritive per i terreni quali azoto, fosforo, potassio ed altre sostanze organiche, sarà primariamente conferito ad aziende operanti nel settore dell agricoltura e dell allevamento per essere impiegato da quest ultima quale concime organico, in sostituzione dei tradizionali concimi chimici. IL PROGETTO BioMetano - COLLABORAZIONE CON AZIENDE AGRICOLE E AGROINDUSTRIALI LOCALI Il progetto BioMetano rappresenta un opportunità per le aziende agricole e agroindustriali operanti nel territorio circostante l impianto in quanto, attraverso di esso, quest ultime saranno in grado di valorizzare compiutamente anche quei sottoprodotti che ad oggi non rivestono una grande valenza economica. Il progetto BioMetano prevede, infatti, di stipulare con i propri fornitori di materiale organico degli accordi di fornitura di lungo periodo, in ragione dei quali questi si impegnano a consegnare i loro sottoprodotti presso la sede dell impianto BioMetano, a fronte di un corrispettivo costituito da una componente fissa e da una variabile, così come di seguito descritte: - quota fissa: corrispettivo pari a circa 0,5 Euro per ciascuna tonnellata di sottoprodotto conferita all impianto BioMetano; 10

11 - quota variabile: compartecipazione agli utili netti generati dall impianto, attraverso lo strumento giuridico della associazione in partecipazione. Il progetto BioMetano prevede di destinare complessivamente ai propri fornitori una quota pari al 10% degli utili netti generati annualmente dall impianto; tale quota sarà quindi ripartita fra i diversi fornitori di materiale organico in funzione della quantità e della qualità, intesa come capacità di contribuzione alla generazione di biometano, del materiale conferito all impianto. Attraverso questo meccanismo le aziende agricole fornitrici del progetto BioMetano potranno in sostanza diventare socie del progetto, beneficiando degli utili economici da questo prodotto senza rischiare alcun capitale, ma solo garantendo al progetto la fornitura dei sottoprodotti generati nell ambito dei loro cicli produttivi. Per quanto concerne la tipologia di materiali organici impiegabili, come richiamato, il progetto BioMetano prevede di ricorrere esclusivamente ai sottoprodotti derivanti dalle attività agricole e dalla lavorazione di prodotti alimentari elencati all interno della tabella 1A dell allegato al Decreto del Ministero dello Sviluppo Economico del 06/07/2012 e come qui di seguito riportati: ELENCO DELLE TIPOLOGIE DI SOTTOPRODOTTI SECCHI UTILIZZABILI Stallatico. Pollina. ELENCO DELLE TIPOLOGIE DI SOTTOPRODOTTI UMIDI UTILIZZABILI Carcasse e parti di animali macellati non destinati al consumo umano per motivi commerciali. Prodotti di origine animale o prodotti alimentari contenenti prodotti di origine animale non più destinati al consumo umano per motivi commerciali o a causa di problemi di fabbricazione o difetti che non presentano rischi per la salute pubblica o gli animali. Farine di carne e d ossa. Sottoprodotti di origine animale derivanti dalla fabbricazione di prodotti destinati al consumo umano, compresi ciccioli, fanghi da centrifuga o da separatore risultanti dalla lavorazione del latte. 11

12 Paglia. Pula. Sangue che non presenti alcun sintomo di malattie 1trasmissibili all uomo o agli animali. Tessuto adiposo di animali che non presenti alcun sintomo di malattie trasmissibili all uomo o agli animali. Stocchi. Rifiuti da cucina e ristorazione. Fieni e trucioli da lettiera. Sottoprodotti della trasformazione delle barbabietole da zucchero Sottoprodotti di animali acquatici. Tubo digerente e suo contenuto Sottoprodotti di origine animale raccolti nell ambito del trattamento delle acque reflue a norma delle misure di attuazione adottate conformemente all articolo 27, primo comma, lettera c): da stabilimenti o impianti che trasformano materiali di categoria 2; da macelli diversi da quelli disciplinati dall articolo 8, lettera e). Sottoprodotti della lavorazione dei cereali. Tutti i sottoprodotti classificati di categoria 1 ed elencati all articolo 8 del regolamento CE n. 1069/2009 (con specifiche di utilizzo previste nel regolamento stesso e nel regolamento CE n. 142/2011. Sottoprodotti dell industria della panificazione, della pasta alimentare, dell industria dolciaria. Sottoprodotti della torrefazione del caffè. Effluenti zootecnici diversi dalla pollina. Residui di campo delle aziende agricole (solo parte verde non parte legnosa). Sottoprodotti della trasformazione del pomodoro. 12

13 Sottoprodotti della trasformazione delle olive. Sottoprodotti della trasformazione dell uva. Sottoprodotti della trasformazione della frutta. Sottoprodotti della trasformazione di ortaggi vari. Sottoprodotti derivanti dalla lavorazione del risone. Sottoprodotti della lavorazione di frutti e semi oleosi. Pannello di spremitura di alga. Sottoprodotti della lavorazione della Birra. 13

14 GREEN ECONOMY: UNA FILIERA AD ALTA INTENSITA DI LAVORO BIOMETANO: UN PASSO VERSO IL FUTURO La possibilità di realizzare l'impianto di Biometano da sottoprodotti alimentari e scarti agricoli dà la possibilità di sviluppare grosse opportunità economiche e ricadute lavorative sul territorio senza emissioni o sostanze tossiche liberate nell'aria trattandosi di un procedimento Anaerobico (in vasche chiuse) e senza emissioni. Il prodotto Biometano, infatti, non viene bruciato sul posto per produrre energia elettrica ma immesso in rete o utilizzato e conferito presso le aree di distribuzione metano per autotrazione. Una straordinaria occasione di rilancio contro una crisi che non è solo economica e occupazionale, ma anche ambientale e sociale. Le opportunità ed i benefici per le amministrazioni comunali, per il territorio, per l occupazione rappresentano il segno tangibile di una svolta significativa verso una società sostenibile ed inclusiva e una cultura ambientale in grado di raggiungere il traguardo di sviluppo e di crescita. Giugno

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