La sfida dell efficienza totale in un impianto a biogas

Transcript

1 La sfida dell efficienza totale in un impianto a biogas mcter Milano 30 giugno 2011 Ing. Gianluca Airoldi GRUPPO AB

2 IL GRUPPO INDUSTRIALE AB da oltre 25 anni nel settore della cogenerazione. Più di 350 dipendenti, 100 tra ingegnerii e tecnici. i Tre stabilimenti produttivi superficie dedicata alla produzione mq coperti. Più di 400 impianti installati, per un complessivo di circa 750 MW installati.

3 LA DIGESTIONE ANAEROBICA E un processo di conversione di tipo biochimico che avviene in assenza di ossigeno e che consiste nella demolizione, i ad opera di micro-organismi, di sostanze organiche complesse (lipidi, protidi, glucidi) contenute nei vegetali e nei sottoprodotti di origine animale. Il biogas prodotto è costituito abitualmente per il 50 70% circa da metano e per la restante parte da CO2 ed altri componenti.

4 LA DIGESTIONE ANAEROBICA Batteri fermentativi Batteri acidogeni Batteri metanigeni Biogas (CH4, CO2, H2, N2) Sostanze organiche ih complesse Fase Fase idrolitica acidogenica Sostanze organiche semplici (NH3, CO2, H2) Alcoli, chetoni acidi organici Metanizzazione Biodegradazione La temperatura influenza l intero processo Sostanze organiche residue (compost)

5 VANTAGGI Produzione di energia elettrica e termica mediante l inserimento di un impianto di cogenerazione; Riduzione drastica degli odori e delle emissioni inquinanti; Bilancio di emissione e consumo di CO2 praticamente nullo; Riduzione dei germi patogeni; Uso dei fanghi digeriti iti per il condizionamento i del suolo;

6 MATRICI ORGANICHE PRINCIPALI Sansa olio di oliva Liquame e letame Erba bovino Paglia suino avicolo Mais / Trinciato Fanghi da depurazione Canapa Siero latte Frutta Scarti cucina Verdura Grassi animali Vinacce Sangue Potatura verde Rumine Alghe Fanghi industriali i FORSU Fanghi agroindustriali

7 RESE IN BIOGAS

8 SCHEMA IMPIANTO

9 ALIMENTAZIONE

10 TRMOSTATAZIONE E MISCELAZIONE

11 GASOMETRO E STOCCAGGIO

12 BIOGAS DA DIGESTIONE ANAEROBICA Il biogas è una filiera ad elevata intensità di lavoro italiano Il biogas è l unica filiera che utilizza prevalentemente biomasse prodotte dalle aziende agricole italiane e che vede anche una forte presenza dell industria italiana delle tecnologie. Il biogas è una filiera riciclona ed efficiente nell uso del suolo agricolo in grado di utilizzare non solo biomasse vegetali di primo raccolto ma anche reflui zootecnici e sottoprodotti agricoli e agroindustriali per l alimentazione degli impianti. Inoltre nel digestato residua una consistente frazione carbonica e gran parte dei nutrienti contenuti nel materiale in ingresso.

13 UTILIZZO DELL ENERGIA TERMICA

14 CASO 1) DAL BIOGAS AL TELERISCALDAMENTO L impianto è situato nei pressi di una struttura ospedaliera, che necessita di energia 24 su 24 Possibilità di utilizzare il 75% dell energia energia termica per fornire acqua calda all ospedale Installazione di una caldaia Realizzazione di 1800 m di condotta per connettersi all utenza ospedaliera Inserimento di una stazione di pompaggio

15 DAL BIOGAS AL TELERISCALDAMENTO Lo schema funzionale

16 DAL BIOGAS AL TELERISCALDAMENTO La stazione di pompaggio In costruzione dove trovano posto: Il collettore Le Pompe di rilancio i Le valvole di intercettazione La stazione di pompaggio finita

17 DAL BIOGAS AL TELERISCALDAMENTO LA POSA DELLA TUBAZIONE: passaggio all interno dei terreni di proprietà dell azienda agricola e sottopasso di una strada regionale

18 DAL BIOGAS AL TELERISCALDAMENTO Le opere di interfacciamento presso l utenza finale

19 CASO 2) TELERISCALDAMENTO E DEUMIDIFICAZIONE Il termico prodotto viene sfruttato t per tre diversi scopi: Riscaldamento dei Biodigestori Teleriscaldamento del Residence di circa 5000 mq qposto all interno della tenuta Utilizzo del termico per Utilizzo del termico per purificare il biogas prima di essere inviato al motore tramite assorbitore a bromuri di litio

20 DEUMIDIFICAZIONE CON ASSORBITORE A BROMURI DI LITIO

21 CASO 3) PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA CON ORC

22 ECOMAX Heat999 Quali i vantaggi dell ORC? Il principio è basato sull impiego del calore residuo del motore per aumentare ulteriormente l efficienza dell impianto. L ORC incrementa infatti il rapporto tra l energia elettrica prodotta dal cogeneratore e l energia introdotta sfruttando efficacemente anche il calore a bassa temperatura ed il calore contenuto nei gas di scarico, trasformandolo in energia elettrica. Il valore tecnologico introdotto da AB combina i vantaggi offerti dalla tecnologia ORC, abbinati alla tecnica necessaria per ricercare la massima efficienza nell impiego delle risorse disponibili. Il Gruppo AB ha applicato la tecnologia ORC in forma totalmente originale, integrandola in un'unica soluzione modulare, pronta per interfacciarsi con il biodigestore e gli altri elementi costitutivi l impianto per la gestione del biogas.

23 ECOMAX Heat999 AB presenta una novità rivoluzionaria per quanto riguarda gli impianti di bio-cogenerazione e, in particolare, lo sfruttamento dell energia termica prodotta + 10% di rendimento elettrico ECOMAX HEAT 999 sviluppa infatti un rendimento complessivo del 10% superiore rispetto agli impianti di pari potenza nominale, conunconseguente impiego inferiore di biomassa utilizzata. ECOMAX HEAT 999 è una proposta di grande interesse anche dal punto di vista del rispetto eco-ambientale e per una politica energetica sostenibile. Costituisce infatti una concreta soluzione per l imprenditoria agricola che guarda ai vantaggi derivanti dalla produzione di energia elettrica e allo stesso tempo difende i valori guida del proprio lavoro. Con Ecomax HEAT 999 è possibile utilizzare una quantità inferiore di biomassa, sfruttando al meglio il calore del motore al fine di ottimizzare il rendimento energetico globale dell impianto.

24 ECOMAX Heat999 ECOMAX HEAT 999 utilizza la tecnologia ORC (Organic Rankine Cycle), perfezionata ed integrata da AB nel suo collaudato package cogenerativo ECOMAX BIO, che fa del nuovo impianto un evoluzione senza paragoni sul mercato. La potenza elettrica di ECOMAX 999 è stata volutamente contenuta sotto il MW per permettere all impresa agricola che utilizza l impianto di usufruire della migliore tariffa incentivante legata alla produzione di energia elettrica da biomasse.

25 ECOMAX Heat999

26 LAYOUT

27 ECOMAX Heat999 Schema grafico

28 SCHEMA UNIFILARE

29 SISTEMI RIMOMOZIONE AZOTO Rimozione azoto dal digestato: Essicazione Nitro/Denitro Strippaggio ecc.

30 GRAZIE PER L ATTENZIONE