Dal Biogas al Biometano Il quadro normativo e lo stato dell arte

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1 Dal Biogas al Biometano Il quadro normativo e lo stato dell arte Roma, 14 Marzo 2014 Dott.Ing.Luigi Zonetti

2 Il decreto legislativo del 5 dicembre Definizioni e ambito di applicazione Normativa Si intende per Biometano il Biogas che a seguito di particolari trattamenti risponde alla caratteristiche fissate dall'autorità con propria delibera (ai sensi dell'articolo 20. comma 2 del d. lgs 28/2011) con cui vengono stabilite le caratteristiche chimiche e fisiche minime del biometano con particolare riguardo alla qualità, l'odorizzazione e la pressione del gas necessarie per l'immissione nella rete del gas naturale Una volta stabilito che cos'è il biometano questo è idoneo all'immissione in rete e all'accesso ai meccanismi di incentivazione di cui al DM 5 dicembre 2013

3 Normativa Il decreto legislativo del 5 dicembre 2013 La rete del gas naturale La rete del gas naturale comprende: tutte le reti e i sistemi di trasporto e distribuzione del gas naturale e del biometano, e include in particolare le reti di trasporto e distribuzione del gas naturale i cui gestori hanno l obbligo di connessione di terzi altre reti di trasporto (si intendono reti private) i sistemi di trasporto mediante carri bombolai i distributori di carburanti per autotrazione sia stradali, che ad uso privato, compreso l uso agricolo, anche non connessi alle reti di trasporto e distribuzione

4 Il decreto legislativo del 5 dicembre Definizioni e ambito di applicazione A CHI SI APPLICA IL DECRETO? Normativa IMPIANTI NUOVI IMPIANTI BIOGAS ESISTENTI Per nuovo impianto si intende un impianto in cui tutte le pertinenti parti per la produzione, il convogliamento, la depurazione e la raffinazione del biogas, ovvero del gas di discarica o dei gas residuati dai processi di depurazione, sono di nuova realizzazione. Impianti esistenti per la produzione e utilizzazione di biogas, ubicati sul territorio nazionale, che, successivamente alla sua data di entrata in vigore, vengono convertiti, parzialmente o totalmente, alla produzione di biometano.

5 Il decreto legislativo del 5 dicembre Definizioni e ambito di applicazione Normativa Periodo di validità del decreto: Il decreto si applica a tutti gli impianti (nuovi o esistenti) che entrano in esercizio entro 5 anni dalla data di entrata in vigore del decreto. Capacità produttiva: produzione oraria nominale di biometano, espressa in standard metri cubi/ora, come risultante dalla targa del dispositivo di depurazione e raffinazione del biogas. Lo standard metro cubo (Smc) è la quantità di gas contenuta in un metro cubo a condizioni standard di temperatura (15 C ) e pressione (1.013,25 millibar)

6 INCENTIVI Normativa

7 Normativa Il decreto legislativo del 5 dicembre Metodi di incentivazione QUANDO E' RICONOSCIUTO L'INCENTIVO?

8 Normativa IMMISSIONE IN RETE

9 Normativa Il decreto legislativo del 5 dicembre Incentivazione del biometano immesso nelle reti di trasporto e distribuzione del gas naturale Quanto vale l incentivo? Incentivo immissione in rete = 2* Prezzo medio PB 2012 Prezzo medio mensile PB corrente Per impianti con capacità produttiva superiore a 250 standard metri cubi/ora il titolo autorizzativo deve prevedere espressamente un impiego di sottoprodotti, così come definiti nella tabella 1A del decreto 6 luglio 2012, o rifiuti in unapercentuale di almeno il 50% in peso Il produttore vende metano direttamente sul mercato: il biometano è pagato dal mercato e il produttore riceve l'incentivo Limitatamente agli impianti con capacità produttiva fino a 500 standard metri cubi/ora, il soggetto produttore può optare per il ritiro del biometano da parte del GSE al prezzo 2*PBmedio 2012

10 Normativa Il decreto legislativo del 5 dicembre Incentivazione del biometano immesso nelle reti di trasporto e distribuzione del gas naturale

11 Normativa Il decreto legislativo del 5 dicembre Incentivazione del biometano immesso nelle reti di trasporto e distribuzione del gas naturale Modulazione degli incentivi Al biometano prodotto esclusivamente a partire da sottoprodotti, così come definiti nella tabella 1A del decreto 6 luglio 2012, e rifiuti è riconosciuta una MAGGIORAZIONE DELL'INCENTIVO DEL 50% L'incentivo è assegnato alla produzione netta immessa in rete e cioè alla produzione lorda detratta l'energia utilizzata per i servizi ausiliari della produzione quantificata secondo un principio stabilito dall'aeeg entro 60 giorni

12 Normativa UTILIZZO NEI TRASPORTI

13 Il decreto legislativo del 5 dicembre Biometano utilizzato nei trasporti Normativa Sono assegnati per 20 anni certificati di immissione in consumo di biocarburanti (DM MIPAAF 29 aprile 2008, n.110) ai soggetti che immettono biometano in consumo nei trasporti previa stipula di un contratto bilaterale con un produttore di biometano che deve indicare la durata del contratto e le modalità di ripartizione dell'incentivo tra produttore e soggetto che immette in consumo biometano. Il contratto deve essere notificato al GSE. In sintesi: In generale l'immissione di una energia di 10 Gcal di biocarburanti dà diritto ad 1 certificato di immissione in consumo Sulla base della normativa vigente, nel caso di biocarburanti derivanti da sottoprodotti o rifiuti, bastano 5 Gcal (double counting) Il DM 5 dicembre 2013 allarga anche al biometano il principio del double counting se prodotto da determinate matrici

14 Il decreto legislativo del 5 dicembre Biometano utilizzato nei trasporti Normativa Contratto bilaterale PRODUTTORE BIOMETANO MERCATO DEI CIC Obbligo di immissione di biocarburante per i grandi distributori

15 Il decreto legislativo del 5 dicembre Biometano utilizzato nei trasporti Normativa In generale l'immissione di una energia di 10 Gcal di biocarburanti dà diritto ad 1 certificato di immissione in consumo Sulla base della normativa vigente, nel caso di biocarburanti derivanti da sottoprodotti o rifiuti, bastano 5 Gcal (double counting) Il DM 5 dicembre 2013 allarga anche al biometano il principio del double counting se prodotto da determinate matrici DOUBLE COUNTING

16 Il decreto legislativo del 5 dicembre Biometano utilizzato nei trasporti Il Double Counting per il biometano Normativa Art. 4, comma 3 del DM 5 dicembre 2013: frazione biodegradabile dei rifiuti urbani a valle della raccolta differenziata; sottoprodotti di cui al comma 5-ter dell articolo 33 del decreto legislativo 3 marzo 2011, n. 28, che non presentino altra utilità produttiva o commerciale al di fuori del loro impiego per la produzione di carburanti o a fini energetici, come definiti, individuati e tracciati ai sensi del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152; alghe e materie di origine non alimentare, intentendosi per tali ultime, ai sensi dell articolo 33, comma 5, del decreto legislativo 28/2011, quelle indicate nella tabella 1B del decreto del Ministro dello sviluppo economico 6 luglio 2012; in attuazione dell articolo 33, comma 5-quater, del decreto legislativo 3 marzo 2011, n. 28, sottoprodotti elencati nella tabella 1 A del decreto del Ministro dello sviluppo economico 6 luglio 2012, fermo restando il rispetto delle disposizioni di cui al decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152.

17 Il decreto legislativo del 5 dicembre Biometano utilizzato nei trasporti Incentivazione aggiuntiva Normativa Produttore che non utilizza la rete e immette biometano in NUOVO impianto di distribuzione per trasporti realizzato a proprie spese (non preesistente al decreto) Il rilascio dei CIC avviene con una maggiorazione ulteriore del 50% per i primi 10 anni Nel caso di codigestione di prodotti di origine biologica in quantità pari al 30% max in peso la maggiorazione (DC) è riconosciuta sul 70% del biometano prodotto.

18 Normativa UTILIZZO IN COGENERAZIONE AD ALTO RENDIMENTO

19 Normativa Il decreto legislativo del 5 dicembre Biometano utilizzato in impianti di cogenerazione ad alto rendimento ARTICOLO 6 Il biometano utilizzato in CAR è incentivato mediante l'incentivazione prevista per la produzione rinnovabile elettrica di cui al DM 6 luglio 2012 (ad eccezione dei premi di cui all'articolo 26 del DM 6 luglio) Deve essere concluso un contratto bilaterale di fornitura del biometano da notificare al GSE. La produzione di energia elettrica netta incentivabile tiene conto anche dei SA dell'impianto di produzione del biometano

20 Normativa Il decreto legislativo del 5 dicembre 2013 Impianti esistenti Impianto biogas esistente che: Converte la sua produzione a biometano Effettua produzione aggiuntiva Per 20 anni in caso di impianto che non accede agli incentivi, per il periodo residuo della tariffa omnicomprensiva + 5 anni se è già in tariffa omnicomprensiva

21 Normativa Il decreto legislativo del 5 dicembre Disposizioni finali Nel caso di impianti per la produzione di biometano di proprietà di imprese agricole, singole ed associate, gli incentivi di cui ai precedenti articoli sono cumulabili con altri inventivi pubblici per la realizzazione degli impianti sia in conto interesse che in conto capitale non eccedenti il 40% del costo dell investimento.

22 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO TECNOLOGIE DI UPGRADING DEL BIOGAS

23 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Tecnologie di upgrading del biogas- Impianti in funzione nel mondo e capacità di upgrading

24 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Tecnologie di upgrading del biogas- La situazione in Europa

25 Tecnologie di upgrading del biogas LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO L upgrading del biogas e la produzione di biometano, fondamentalmente è oggi un processo di separazione di gas. Il trattamento del biogas si suddivide in tre fasi principali 1. Processo di Desolforazione 2. Processo di Upgrading del biogas 3. Processo di rimozione del metano dai gas di scarico

26 Biogas grezzo: tecnologie di desolforazione LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Il solfuro di idrogeno è un gas pericoloso e corrosivo che deve essere rimosso dal gas prima di qualsiasi ulteriore utilizzo, che si tratti di immissione in rete o di produzione di metano-combustibile. È stato dimostrato che la rimozione del solfuro di idrogeno può essere di importanza cruciale per la fattibilità tecnologica ed economica della catena di upgrading del Gas Le principali tecnologie impiegate per la rimozione del solfuro di idrogeno sono quattro 1. Desolforazione in-situ: precipitazione del solfuro 2. Desolforazione biologica: scrubbing biologico 3. Scrubbing Chimico con ossidazione 4. Adsorbimento su ossidi di metallo o carbone attivo

27 Biogas grezzo: tecnologie di desolforazione LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO SCRUBBING CHIMICO CON OSSIDAZIONE SCRUBBING BIOLOGICO

28 Tecnologie di upgrading LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Questa fase comprende l'essiccazione del biogas grezzo e la rimozione del biossido di carbonio, e quindi, il miglioramento del potere calorifico del gas prodotto. Le principali tecnologie attualmente disponibili in commercio sono: 1. Absorbimento Absorbimento fisico: scrubbing ad acqua pressurizzata Absorbimento fisico con composti organici Absorbimento chimico: scrubbing con ammine 2. Adsorbimento: Pressure swing adsorpion(psa). 3. Tecnologia a membrana: Gaspermeation

29 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Absorbimento Absorbimento fisico: scrubbing ad acqua pressurizzata Absorbimento fisico con composti organici Queste metodologie sono vantaggiose se: E tollerabile un contenuto di ossigeno e azoto nel biometano assieme ad un minore potere calorifico La capacità dell'impianto è di medie o grandi dimensioni il flusso di biometano può essere utilizzato direttamente a pressione di consegna e non è necessaria nessuna ulteriore compressione la domanda di calore dell'impianto di biogas può essere (in parte) coperta da un trattamento del gas di scarico

30 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Absorbimento Absorbimento chimico: scrubbing con ammine Questa metodologia è vantaggiose se: Si desidera un elevato recupero del metano e di conseguenza, non è necessario nessun ulteriore trattamento di desaturazione per ridurre le emissioni di metano Si desidera un elevato contenuto di metano nel flusso di biometano La capacità dell'impianto è di medie o grandi dimensioni Il flusso biometano può essere utilizzato quasi alla pressione atmosferica di consegna e non è necessaria nessuna ulteriore compressione La richiesta di calore della fase di rigenerazione può essere coperta da infrastrutture disponibili presso l'impianto di biogas

31 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Adsorbimento Adsorbimento: Pressure swing adsorption(psa) Questa metodologia è vantaggiose se: Il contenuto di metano nel flusso di biometano (95,0-99,0% vol) è adatto per un utilizzo ulteriore La capacità dell'impianto è piccola o media Il flusso di biometano può essere utilizzato direttamente a pressione di consegna e non è necessaria nessuna ulteriore compressione la domanda di calore dell'impianto di biogas può essere (in parte) coperta da un trattamento del gas in uscita

32 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Adsorbimento Adsorbimento: Pressure swing adsorption(psa)

33 Tecnologia a membrana LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Tecnologia a membrana: Gaspermeation Questa metodologia è vantaggiose se: Elevata flessibilità del layout di processo e di adattamento all impianto di produzione di biogas, così come comportamento flessibile a carico parziale e dinamicità dell impianto Il metano contenuto nel flusso di biometano (95,0-99,0% vol) è adatto per un utilizzo ulteriore capacità dell'impianto è piccola o media Il flusso di biometano può essere utilizzato direttamente a pressione di consegna e non è necessaria nessuna compressione ulteriore

34 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Confronto tra le diverse tecnologie di upgrading del Biogas

35 LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Confronto tra le diverse tecnologie di upgrading del Biogas

36 Rimozione del metano dal gas di scarico LO STATO DELL ARTE DEL BIOMETANO Il gas di scarico prodotto durante l upgrading del biogas contiene ancora una certa quantità di metano a seconda della tecnologia di separazione di gas applicata. Visto che il metano è un gas serra, è di vitale importanza per la sostenibilità complessiva della catena di produzione del biometano ridurre al minimo le emissioni di metano nell'atmosfera La tecnica più comune per rimuovere il contenuto di metano nel off-gas è l'ossidazione (combustione) e la generazione di calore. Questo calore può essere dissipato nello stabilimento di digestione anaerobica stessa (visto che questi impianto ha spesso una domanda di calore), può alimentare un sistema di teleriscaldamento (se disponibile a livello locale). Un'altra possibilità sarebbe quella di mescolare l offgas con biogas grezzo e immetterlo in un motore di cogenerazione a gas esistente. In alternativa, il metano nell off-gas può essere ossidato con un basso potere calorifico di combustione o dalla combustione catalitica.

37 Dott.Ing.Luigi Zonetti