Gli atti dei convegni e più di contenuti su.

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1 Termotecnica Pompe Bio-Gas di Industriale Calore Gli atti dei convegni e più di contenuti su

2 Milano, 25 giugno 2015 Dal biogas al biometano: diverse tecnologie per la massima resa Ing. Luca Fortini TSenergyGroup

3 Struttura della presentazione 1. Il gruppo e l azienda 2. Incentivazione del biometano 3. Novità sulle normative 4. Tecnologie proposte da BTS 5. Il modulo UpToFuel- RePower 6. Conclusioni TSenergyGroup

4 Il nostro gruppo BTS Biogas è specializzata nella progettazione, costruzione e ottimizzazione biologica di impianti di biogas da 25 kw a 1,5 MW+ ATS Agro-Forestfornisce consulenza agronomica GTS Syngassi occupa di impianti per la produzione di energia dalla gassificazionedel legno, con potenze installate da 200 kw a1,5 MW+ La missiondi TS energygroup è fornire prodotti e servizi per dare un concreto contributo alla salvaguardia dell ambiente. Con i marchi BTS Biogas, ATS Agro-Forest e GTS Syngas, il gruppo è in grado di fornire le tecnologie necessarie per produrre tutta l energia che serve per garantire il fabbisogno complessivo di una città. TSenergyGroup

5 Informazioni generali Sede principale: Brunico(Alto Adige) - Italia Numero dipendenti: 113 (biologi, tecnici, chimici, agronomi, sviluppatori) Prodotti: impianti di biogas modulari, con una potenza installata da 25 kw a 1.5 MW+ Impianti: 178 (potenza complessiva di 140 MW) Clienti:aziendeagricole, industria agroalimentare, comuni, aziende municipalizzate, impianti di compostaggio Input: rifiuti agricoli, scarti, sottoprodotti e rifiuti organici Output:energiaelettricae termica, bio-metano, ammendantenaturale, CO 2 per l industriaalimentare Ottimizzazioneimpianto: full service (produzione elettrica a pieno regime di minimo ore/anno), manutenzione, assistenza tecnica e biologica Consulenza agronomica: dal campo al insilamento, dall alimentazione alla valorizzazione del digestato L'impegno per l'ambiente - Nostra azienda aderisce a un progetto per la compensazione volontaria della CO 2 emessa con i viaggi aziendali in aereo. TSenergyGroup

6 BTS Biogas Worldwide TSenergyGroup

7 Tecnologie integrate BTS Biogas è l unico sviluppatore e costruttore di impianti che attraverso il suo knowhowagronomico, biologico e tecnico ha saputo realizzare un sistema davvero integrato di tutti gli elementi che determinano la vera efficienza, anche economica, del progetto. TSenergyGroup

8 Riassunto sulla situazione attuale Normative uscite negli anni passati a favore del biometano: 2011 Decreto 3 marzo 2011, nr. 28; Promozione fonti rinnovabili; definizione incentivazione Biometano 2012 Decreto 6 luglio 2012; inc. energia elettrica da FER; Tab. 1A e Tab. 1B: elenco dei sottoprodotti e rifiuti 2013 DECRETO 5 dicembre 2013; Modalita' di incentivazione del biometano immesso nella rete del gas naturale 2014 Decreto 31 marzo 2014; possibilità di distributori self service a metano UNI/TS 11537; immissione BM in rete; Qualità da rispettare, UNI/TS 11567; filiera di produzione biometano per autotrazione; 2015 Direttiva per la connessione di imp. Di BM alla rete; Deliberazione 46/2015/R/gas Normative che devono ancora uscire: GSE consultazione aperta sulle procedure applicative per la richiesta ed il rilascio degli incentivi (autoconsumo, ) CEN 475 entro 27/04/2015 norma europea sulle specifiche tecniche per l uso del biometano per autotrazione e per immissione in rete (rif., fanghi, gas di discarica,) TSenergyGroup

9 Incentivazione dell atto di immissione in rete di biometano Incentivazione dell utilizzo del biometano TSenergyGroup Fonte: Marco Mezzadri, AIEL

10 Art. 6 -Riconversione alla produzione di biometano di impianti a biogas esistenti Se il biometanoè prodotto da impianti esistenti riconvertiti totalmente o parzialmente(anche a seguito di incremento della capacità produttiva) alla produzione di biometano, l incentivo riconosciuto è pari: al 40% di quello spettante all analogo nuovo impianto, per: biometanoimmesso nelle reti di trasporto e distribuzione del gas naturale biometanoutilizzato in impianti di cogenerazione ad alto rendimento; al 70% per il biometano utilizzato nei trasporti. TSenergyGroup

11 Riassunto: criteri per il successo Rifiuti, sottoprodotti e prodotti da Tab. 1A e 1B Intenzione chiara del legislatore Maggior valore aggiunto; Soluzione migliore dal punto di vista economico ed ecologico Maggior accettazione della popolazione Prodotti utilizzati da elencare esplicitamente nell autorizzazione!!! Utilizzo per autotrazione Maggior valore aggiunto Più interessante dal punto di vista economico e ecologico Per soddisfare la quota d obbligo sui biocarburanti Distributore fa parte dell impianto Divulgare l utilizzo del metano per autotrazione Trovare il mercato per il prodotto Creare la richiesta TSenergyGroup

12 Sottoprodotti TAB. 1A TSenergyGroup

15 Prodotti TAB. 1B TSenergyGroup

16 Prodotti TAB. 1B TSenergyGroup

17 Art. 4 -Biometano utilizzato nei trasporti previa immissione nella rete del gas naturale L incentivo è corrisposto per un periodo di 20 anni Il biometanoimmesso dal soggetto produttore nella rete del gas naturale ed utilizzato per i trasporti è incentivato tramite il rilascio, al soggetto che lo immette in consumo nei trasporti, di certificati di immissione in consumodi biocarburanti (Dm Mipaaf29 aprile 2008, n. 110). [CIC 10 = 10 Gcal] biomasse dedicate [CIC 5 = 5 Gcal] prodotto da rifiuti, sottoprodotti e prodotti elencati nella tabella 1A e 1B al DM6/7/12 TSenergyGroup

18 Art. 4 -Biometano utilizzato nei trasporti previa immissione nella rete del gas naturale In aggiunta all incentivazione di cui al punto precedente, il soggetto produttore che, senza utilizzo della rete di trasporto e distribuzione del gas naturale, immette il biometanoin un nuovo impianto di distribuzione di metano per autotrazione realizzato a proprie spese e con data di primo collaudo successiva alla data di entrata in vigore del presente decreto ha diritto, per un periodo di 10 anni decorrenti dalla data di entrata in esercizio dell impianto di distribuzione, al rilascio di certificati di immissione in consumo di biocarburanti con una maggiorazione del 50%. TSenergyGroup

19 Autotrazione: Calcolo Incentivo Fonte: GSE TSenergyGroup

20 Il sistema di incentivazione dei biocarburanti in Italia Chi immette in consumo diesel o benzina (soggetto obbligato) è tenuto, ogni anno, ad immettere una quota di biocarburanti sostenibili per un quantitativo proporzionale ai carburanti fossili immessi in consumo Ai soggetti obbligati che immettono in consumo biocarburanti sono rilasciati Certificati di Immissione in consumo (CIC) Per assolvere l'obbligo, i soggetti obbligati possono: immettere fisicamente in consumo i biocarburanti sostenibili (muniti di certificato di sostenibilità) acquistare i Certificati di Immissione in consumo (CIC) I CIC sono emessi dal GSE una volta che siano state dichiarate le informazioni contenute nei certificati di sostenibilità in possesso, in quanto i biocarburanti devono essere sostenibili. TSenergyGroup

21 Autotrazione: quota d obbligo La quota d obbligo viene alzata ogni anno. Di conseguenza anche la domanda del numero di CIC aumenterà. Probabilmente aumenterà anche il loro valore Fonte: GSE TSenergyGroup

22 Il sistema di incentivazione del biometano in Italia Certificazione del BM per Autotrazione Il biometano per autotrazione deve soddisfare criteri di sostenibilità. Riguardano la riduzione di emissioni di gas serra l'origine delle materie (non da terreni ad alta biodiversità, da terreni con elevato stock di carbonio, da torbiere) tutti i soggetti coinvolti nella filiera di produzione del biometano devono aderire al Sistema Nazionale di Certificazione o ad un sistema volontario approvato dalla Commissione Europea. Il produttore del biometano cede insieme con il biometano anche il certificato di sostenibilità al soggetto obbligato (= soggetto che immette il carburante fossile) Il soggetto obbligato ottiene i CIC in base al tipo ed alle quantità di biometano immesso in consumo TSenergyGroup

23 Messa in commercio del biometano Fonte: GSE TSenergyGroup

24 Tecnologie proposte: generale Impiantoa digestione anaerobica Eliminazione NH 3, H 2 O Precompres sione Eliminazione H 2 S Misurazione UPGRADING = estrazione CO 2 Eliminazione COV, Silossani, Immissione in rete Condizionamento Stazione di servizio TSenergyGroup

25 Tecnologie proposte: generale 1. Pre-Condizionamento Biogas Deumidificazione Eliminazione NH 3 Precompressione Desolforazione Eliminazione COV, Silossani 2. Separazione CH 4 e CO 2 (Upgrading) Tecnologia a membrane (BioMethaneM) Lavaggio ad acqua (BioMethaneW) 3. Condizionamento Biometano Misurazione Condizionamento (odorizzazione, pressione, ) TSenergyGroup

26 Purificazione del biogas: H 2 S, H 2 O, NH 3 Desolforazione: H 2 S Desolforazione primaria (fino a 200 ppm) Avviene già nel fermentatore Desolforazione biologica (evtl. con ossigeno puro) Desolforazione chimica Desolforazione secondaria (fino a 0 ppm) Desolforazione esterna con carboni attivi Deumidificazione: H 2 O+NH 3 Condensazione dell acqua tramite raffreddamento Assorbimento con glicole (water scrubber) Filtrazione con membrane Altre sostanze: silossani, COV, Assorbimento con carboni attivi TSenergyGroup

27 Upgrading del gas Tecnologie UPGRADING Tecnologie ad assorbimento 1. Tecnologiadel lavaggioad acqua 2. Tecnologiadell assorbimentoa pressione oscillante 3. Lavaggio chimico Tecnologie a membrana Tecnologie criogeniche TSenergyGroup

28 Lavaggio ad acqua: il principio Separazione tramite assorbimento fisico a pressione Nella colonna di assorbimento (alta pressione) la CO 2 si scioglie nel liquido (H 2 O) La CO 2 ha una solubilità più alta del CH 4 Mentre la CO 2 rimane disciolta si può estrarre il CH 4 Nella colonna di desorbimento (bassa pressione) si libera la CO 2 Processo continuo EstrazioneCH 4 EstrazioneCO 2 Compressione AssorbimentoCO DesorbimentoCO CH 4 + CO 2 H 2 O 2 2 TSenergyGroup

29 Lavaggio ad acqua: schema di flusso 99% CH 4, p=4,5 bar deumidificazione BIOMETANO Offgas 0,2% CH 4 Q=2,5xQ[Biogas] 15% CH 4, p=2 bar, Q=20%[Qtot] COLONNA FLASH Q=0,2xQ[Biogas] BIOGAS Scambiatore di calore Scambiatore di calore Scambiatore di calore p=2mbar p=0,5 bar p=5,5 bar soffiante compressore ASSORBIMENTO DESORBIMENTO Pompa per acqua TSenergyGroup

30 Lavaggio ad acqua: caratteristiche Tecnologia consolidata Non ha bisogno di energia termica Tutto l O 2 e N 2 finiscono nel biometano Processo insensibile all H 2 S e NH 3 Deumidificazione posizionata a valle del processo tramite lavaggio a glicole Per impianti grandi (>1500 Nm³/h di biogas) Non è possibile recuperare la CO 2 TSenergyGroup

31 Tecnologia a membrana: il principio Il processo si basa sulla differente permeabilità (velocità di transito) di un gas attraverso un polimero TSenergyGroup

32 Tecnologia a membrana: il principio TSenergyGroup

33 Tecnologia a membrana: il principio TSenergyGroup

34 Tecnologia a membrana: schema di flusso Pressione d esercizio tra 7 e 16 bar. Il biogas compresso e deumidificato passa per diversi moduli a membrane e viene separato in due flussi di gas: uno ricco di CH 4 e l altro ricco di CO 2 L energia termica prodotta durante la compressione del biogas viene resa disponibile per il riscaldamento del fermentatore o per altri utilizzi TSenergyGroup

35 Tecnologia a membrana: concetti I moduli e gli stadi vengono configurati in modo da raggiungere le caratteristiche richieste del metano e dell offgas Passando attraverso diversi stadi, i gas desiderati vengono concentrati Sistema monostadio Integrazione su impianti esistenti Solo una parte del biogas prodotto viene trasformato in biometano La frazione ad alto contenuto di CO 2 (15% CH 4 ) viene reimmessa nel fermentatore Ideale per distributori a biometano Autoconsumo basso Sistema a tre stadi Tutto il biogas viene trasformato in biometano Basso contenuto di metano nell offgas(perdita di metano < 0,5%) L energia termica della compressione del biogas viene riutilizzata per il riscaldamento del fermentatore È possibile anche la valorizzazione della CO 2 TSenergyGroup

36 Tecnologia a membrane: monostadio TSenergyGroup

37 Tecnologia a membrane: 3 stadi TSenergyGroup

38 Tecnologia a membrana: caratteristiche Tecnologia all avanguardia Qualità del gas secondo codice di rete Impianto modulare Portata flessibile ( %) Avviamento in pochi minuti Possibile recupero della CO 2 Dimensioni da Nm³/h (biogas) Costo operativo basso Fornitura in container 12 m montato, testato e funzionante Conforme CE, Direttiva Macchine, ATEX TSenergyGroup

39 Il modulo UpToFuel-Repower Concetto dell impianto a membrane monostadio: Solo una parte del biogas prodotto viene trasformato in biometano Integrazione in impianti esistenti con P el. = 1 MW Incremento della quantità del biogas solo tramite modifica alimentazione Gli impianti di biogas devono avere un volume tale da permettere un incremento della produzione di biogas senza abbassare la potenza del motore Può essere integrato nel sistema senza ulteriori modifiche sulla parte di digestione anaerobica. Il biometano può essere venduto dal distributore proprio o immesso in rete. La parte del gas ricca di CO 2 viene ceduta e valorizzata dal cogeneratore. Nessun trattamento dell offgas Grande opportunità per diffondere le stazioni di servizio sul territorio TSenergyGroup

40 UpToFuel-Repower: dati tecnici Caratteristiche del modulo: Biogas in ingresso: 100 Sm³/h Biometanoprodotto: 50 Sm³/h Pressione nominale: 7 bar Tenore di metano nel BM: 97% CH 4 Perdita di metano: 0% Autoconsumo basso: 0,23 kw/nm di Biogas Soluzione in container Investimento basso TSenergyGroup

41 UpToFuel-Repower: Schema di flusso 40 kw el 50 m³/h offgas 15%CH 4 Impianto biogas: aumento produzione biogas +20% quantità biogas: 600 m³/h 100 m³/h biogas Upgrading a membrana 500m³/h Biogas (49%) 23 kw el 300 kw th Cogeneratore: Pel=1MW Pth=1MW 30 kw el 50 m³/h biometano Rete / carro bombolaio? kw el Distributore: (Ca. 40 macchine o 5-10 autobus al gg) TSenergyGroup

42 UpToFuel-Repower Primi passi da fare Verificare alimentazione impianto ed eventualmente fare richiesta di modifica secondo Tab. 1A e 1B Trovare disponibilità di sottoprodotti Trovare colture alternative Fare analisi di mercato, trovare posizione strategica Creare richiesta per biometano Trovare acquirenti importanti (es. imprese di trasporto) TSenergyGroup

43 Conclusioni e prospettive I semafori sono sul verde per il biometano Il CNG non è solo interessante dal punto di vista ecologico, ma anche economico Il mercato automobilistico reagisce con nuovi modelli a metano L agricoltore diventa produttore di carburante Alta redditività dei progetti Il mondo del metano è una materia molto complessa Necessità di sviluppare un progetto specifico sul sito TSenergyGroup

44 Milano, 25 giugno 2015 Grazie molte per la cortese attenzione TSenergyGroup