«Biometano, CO2 e digestato da Biogas: come usarli?»

Transcript

1 «Biometano, CO2 e digestato da Biogas: come usarli?» Come dare maggiore valore aggiunto al Biogas? Cosa arriva all`orizzonte come alterna6va alla produzione di energia tramite biogas? Fabrizio Sibilla Nova- Ins6tut GmbH, Cologne, Germany

2 nova- Ins<tut GmbH Il nova- Ins6tut é altamente mul6disciplinare, combina biotecnologi, chimici, agrari, sociologi, ingegneri, fisici...

3 La Biogas Biorefinery La Biogas Biorefinery é un concego che emerge sempre più nei nuovi progei di ricerca dedica6. Ci sono basicamente tre approcci in questo campo: a) Grass Birefionery : la biomassa verde fresca viene lavorata per ogenere mangime animale, biomateriali, prodoi chimici e i cascami che avanzano finiscon ad alimentare il digestore. b) Si raccoglie la CO 2 che viene prodoga durante la diges6one e la si trasforma (in metano, metanolo, plas6che ). c) Si usa il Biometano come materiale di partenza per ogenere prodoi chimici e plas6che.

4 La Bioraffineria a erba: possibile? Si, a certe condizioni...

5 Usi della CO 2 come fonte di Carbonio? new polymers Methane PPC + Propylene Catalyst Catalyst + H2 + Solar + H2 + Solar CO2 + Ethylene Catalyst Biomass + H2 + H2 PEC Polyols + Isocyanates PHAs Polyurethanes Methanol gasification Syngas new polymers

6 Usi della CO 2 come fonte di Carbonio in? La CO2 puó essere usata come fonte di carbonio al posto del glucosio o del metano in Pros La CO2 é il substrato ideale: non compete con glucosio o biometano È piú solubile del metano in acqua à migliore space- 6me- yield rispegoal metano PLA CO2 + H2 Biomassa (Microalgae) PHA Cons: In mol6 processi bisogna co- somministrare H2 (rischio esplosioni, sicurezza impian6...) Il numero di prodoi ogenibili é ancora limitato

7 Usi del Biometano in Chimica & Vynil chloride CO2 Ethanol + Cl2 Ethylene PE See CO2 graph Catalyst MtO Mono ethylene glycol Methanol Methane Partial Oxidation MtO Propylene Steam Reforming Syngas MtO 2,3 butanediol PHAs See CO2 graph PP New polymers Ethanol Butylene PBT CO2 PLAs butandiene PBS PHAs Synthetic rubber Synthetic rubber Chemistry route, established Chemitry route, under development route, established route, under development In this general scheme the possible routes that involve (Bio-) methane are summarized. From (Bio-) methane to polymers it is possible to go with biotechnological processes, chemical processes or with a mix of both processes Some processes are already at commercial level, others in R&D PVC + Terephtalate PET

8 Polyethylene da Biogas? Polyethylene green é possibile produrlo oggi solo da ethylene proveniente da deidratazione di bioetanolo (Braskem ha il monopolio) Il polyethylene é non biodegradabile (al contrario del PHA) ma é una perfega Drop in solu6on per il mercato della plas6ca Il processo produivo di ethylene da metano non é ancora perfezionato, ma ha fago enormi progressi Pros: Drop- in solu6on Cons: Non biodegradabile Compe6zione sul Prezzo difficile (PE circa 1,5-2 $/kg)

9 Biometano come substrato in Mol6 prodoi che oggi si ogengono da fermentazione di C6- C5 posson essere ogenu6 oggi (o in futuro prossimo) da fermentazione di (Bio)metano Pros: Mul6uso dell egaro del contadino (il contrario della bioraffineria 6po M&G) Possibilitá di fermentare Biometano o metano fossile DibaIto Food VS Fuel eliminato Ethanol Ethylene New polymers Methane PLAs PHAs Cons: Bassa solubilitá del metano in acqua Numero di molecole/polimeri ancora ristrego Ethylene derived plastics

10 Altri Biomateriali a par<re dalla Biogas refinery Produrre polyethylene a par6re da Biogas non é l unica alterna6va per produrre materiali Il nova- Ins6tut collabora a un progego per produrre pannelli in truciolato con aggiunta di res6 solidi di digestato

11 Krajete GmbH fa l upgrade del biogas a Biometano riducendo la CO 2 del Biogas a Biometano Integra perfegamente fotovoltaico e Biogas. Avendo pannelli fotovoltaici in azienda ci si produce idrogeno epr elegrolisi e lo si usa per l upgrade del Biogas a Biometano Non si perde nessun carbonio della biomassa Il processo é davvero semplice... Consiglio: oggi come oggi, Krajete GmbH

12 Possibili effeo sulla filiera del biogas I res6 solidi della fermentazione come filler per truciolato o per pavimento posson diversificare la reddi6vitá dell impianto Polyethylene da biogas potrebbe essere un game changer nel campo mondiale dell uso del biogas Polyethylene da biogas potrebbe facilmente avere un green premium tale da gius6ficare un prezzo maggiore rispego al polyethylene fossile PHA é un oima bioplas6ca sia per food packaging che per altri usi, é biodegradabile PLA é la bioplas6ca che crescerá maggiormente come volumi nei prossimi 10 anni e c é molto interesse ad avere PLA fuori dal dibaito Food VS Fuel Fare l upgrade del metano a grid parity level con la tecnologia di Krajete GmbH permege di integrare il PV con il Biogas

13 In nova- Ins<tut può offire diversi servizi Il nova- Ins6tut puó offrire diversi servizi nel campo della bio- based economy: LCA: non solo per ques6oni di marke6ng, ma anche come strumento per capire dove andare a migliorare un processo produivo, per capire in quale dei passaggi produivi é meglio intervenire per migliorare la reddi6vitá Consulenza su strategie prodiive, catena di approvigionamento di materie prime, posizionamento sul mercato Calcolo del green premium di un prodogo Valutazione tecnoeconomica di processi produivi Lobbismo in sede EU per l uso materiale delle biomasse e l uso a cascata energia/ biomassa