La biogas refinery: una valida alternativa per la bio-based economy. Dr. Fabrizio Sibilla, Krajete GmbH & Comitato Tecnico Scientifico CIB

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1 La biogas refinery: una valida alternativa per la bio-based economy Dr. Fabrizio Sibilla, Krajete GmbH & Comitato Tecnico Scientifico CIB Rimini, 13 Febbraio 2015

2 La Biogas refinery È un modello di bioraffineria alternativa alle tradizionali bioraffinerie a lignocellulosa o ad altre biomasse industriali/alimentary È in grado di usare qualsiasi feedstock che vada bene per la digestion anaerobia Non è limitata dalla stagionalità delle colture ma funziona tutto l anno e in qualsiasi latitudine Non risente delle economia di scala tanto quanto una bioraffineria a lignocellulosa Riesce a convertire il 70-80% del carbonio presente nella biomassa in gas (CH4 o CO2) Ha un energy input nettamente interior a quello di una bioraffineria tradizionale, quindi I suoi prodotti hanno un impronta di CO2 minore

3 Costi di diverse materie prime per bioraffineria I costi sono normalizzati al kilogrammo di carbonio 1,600 1,400 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 Current lowest 10years price Hghest last 10years price -

4 Biometano come substrato in biotech Molti prodotti che oggi si ottengono da fermentazione di C6-C5 posson essere ottenuti oggi (o in futuro prossimo) da fermentazione di (Bio)metano Pros: Multiuso dell ettaro del contadino Possibilitá di fermentare Biometano o metano fossile Dibattito Food VS Fuel eliminato Cons: Bassa solubilitá del metano in acqua Numero di molecole/polimeri ancora ristretto

5 Elongation at break % Esempi di prodotti da biometano: PHA Il Poliidrossialcanoato (PHA) é una famiglia di polimeri completamente biodegradabili Mechanical Properties thermoplastics rigid thermoplastics Diverse tipologie di PHA esistono e coprono molte applicazioni delle plastiche di oggi PHA Design Space I PHA possono essere usati anche come dispersanti per coating, come softeners Tensile strength MPa I PHA stanno per giungere in massa sul mercato (Bio-On, Kaneka, Meredian, Ecomann, Newlight technologies ) P3HB

6 Il PHA è uno dei polimeri che crescerà maggiormente nei prossimi anni

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8 Dal Biometano con la metabolic engineering si può produrre quasi tutto.

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10 Pellets per fish farming?

11 La CO2 del biogas: una fonte di carbonio per biotech? La CO2 può essere usata come fonte di carbonio al posto del glucosio o del metano in molti processi biotech CO2 Pros: La CO2 è un substrato ideale perchè fuori dal Food VS Fuel È piú solubile del metano in acqua Piú facile lavorarci Cons: Algae Butanolo Lattato. Power to Gas Basso livello energetico Numero di prodotti limitato

12 Power to Gas (PtG)

13 Land Required to Displace US Gasoline Annual Usage in the U.S.A. (9% solar efficiency) FIRST GENERATION Corn ethanol GEN 4 Cyanobacteria GEN 3 Algae Algal Biodiesel (2% solar efficiency) GEN 2 Cellulosic Ethanol (5) Source (land usage): Midwest Research Institute(2011) Phytonix Source (yield): Biofuels Variety Trials Factsheet, USDA-ARS and WSU, Prosser, WA 14

14 Conclusioni Il modello di bioraffineria a biogas è più flessibile della bioraffineria a lignocellulosa Il CH4 e la CO2 del biogas posson sostituire lo zucchero come materia prima nelle bioraffinerie La bioraffineria a biogas permette alla fattoria di essere indipendente dalle fossili, di conseguenza puó stabilizzare i suoi costi di produzione La biotecnologia sta mettendo a punto sempre piú prodotti a partire dalla fermentazione del metano La bioraffineria a metano arricchisce il terreno grazie al reintegro del carbonio e dei nutrienti, migliora la WUE e la NUE

15 Per ulteriori informazioni o contatti CIB Consorzio Italiano Biogas e Gassificazione segreteria@consorziobiogas.it P.IVA: c/o Parco Tecnologico Padano Via Einstein, Loc. Cascina Codazza Lodi (LO) Segreteria Telefono +39(0) Fax +39(0) fabrizio.sibilla@krajete.com fabsibilla@googl .com Grazie per l attenzione!