Gli utilizzi del biometano consentiti dalla normativa europea e nazionale

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1 Gli utilizzi del biometano consentiti dalla normativa europea e nazionale Convegno: «La filiera del biogas: un giacimento verde da esplorare» Lorenzo Cafiero Ecomondo Rimini, 7 Novembre 2014

2 Sommario Armonizzazione della normativa tecnica europea per l utilizzo del biometano: il mandato CEN M/475 Ultimi documenti pubblici sull attività di standardizzazione Parametri vigenti nei paesi europei Principali parametri (chimico-fisici) oggetto di discussione a livello europeo per l utilizzo del biometano Lo sviluppo dell impiantistica a livello europeo La situazione regolamentare in Italia Conclusioni

3 Armonizzazione della normativa tecnica europea per l utilizzo del biometano: il mandato CEN M/475 Mandato M/400 (2007) Mandato M/475 ( ) CEN/TC 234 infrastruttura della rete del gas naturale CEN/TC 019 sui carburanti liquidi e gassosi, lubrificanti e prodotti petrolchimici, sintetici e di origine biologica Green Gas Grids ( ) co finanziato da Intelligent Energy Europe CEN/TC 408 standard 1) per l immissione del biometano in rete ; 2) l uso del biometano e del gas naturale nell autotrazione 3) i metodi analitici e di prova 4) gas naturale compresso Decisione C109/2012 Direttiva 2009/18/CE : entro il 2020 copertura 20% energia elettrica e 10% trasporti da fonti rinnovabili. Inizio dell attività: Termine previsto: dicembre 2014

4 Armonizzazione della normativa tecnica europea per l utilizzo del biometano: il mandato CEN M/ Paesi rappresentati nel TC408: Austria (ASI), Belgio (NBN), Bulgaria (BDS), Repubblica Ceca (UNMZ), Danimarca (DS), Finlandia (SFS), Francia (AFNOR), Germania (DIN), Grecia (ELOT), Italia (UNI, CIG), Lituania (LVS), Norvegia (SN), Regno Unito (BSI), Slovenia (SIST), Slovacchia (SUTN), Spagna (AENOR), Svezia (SIS); ha legami con 7organizzazioni europee/stakeholder del settore : NGVA Europe, EBA, Farecogaz, GIE, Marcogaz, Afecor, ENTSOG. IL PROGETTO GREEN GAS GRIDS Il progetto Green Gas Grids 1/06/ /05/2014) coordinato dall Agenzia Energetica Tedesca DENA e finanziato dal programma Intelligent Energy for Europe (IEE) con un partneriato di 13 paesi europei ha obbiettivi simili al TC 408 econdivide parte dei suoi membri.

5 Ultimi documenti pubblici sull attivitàdi standardizzazione emessi in ambito GGG Standards for biomethane as vehicle fuel and for injection into the natural gas grid 22 marzo 2013 Standardization of biomethane 10 marzo 2014 WP3 / D 3.3 E entrambi a cura di Arthur Wellinger - European Biogas Association (EBA)

6 Parametri vigenti in diversi paesi europei Fonte: Matthias Svensson Green Gas Grids report I «macro» parametri (cui si aggiunge H2S) caratteristici del biometano sono molto simili tra i diversi paesi. Parametro u.m. AU FR GE NL SW CH Indice Wobbe MJ/Nm3 47,7 56,5 H: 48,2-56,5 L: 42,5-46,8 PCSs MJ/Nm3 38,5-46,0 H:38,5 46,1 L:34,2 37,8 H: 46,1-56,5 L: 37,8-46,8 Punto rugiada C bar -5 C Temp suolo bar 32 mg/nm3 43,5 44,4 H: 44,7-46,4 L: 43,9-47,3 47,9 56,5 30,2-47,2 31,6-38,7-38,5-47,2-9 C a 200 bar Ur<60% O < -8 C CH4 % v.v CO2 % v.v. 3 2,5 6 (secco) CO % v.v. 2 1 H2 % v.v ,5 (prec. 12) H 2 S (+COS in FR e BG) 0,5 4 mg/nm I parametri «minori», alcuni dei quali in traccia, invece appaiono sensibilmente diversi da paese a paese; questa disparità dipende dalla tipologia di substrato da cui si ottiene il biometano

7 Parametri vigenti in diversi paesi europei Fonte: prog. Biogasmax e Matthias Svensson Green Gas Grids report Comp. u.m. AU FR BE CZ GE NL SW CH O2 %v.v. 0,5 0,01 0,01 0,5 (umido) 3 (secco) 0,5 1 0,5 S tot mg/nm , RSH mg/nm ppmv Halo-C mg/nm3 0 1 (Cl) 10 (F) 1 (Cl) 10 (F) 1,5 (Cl+F) 0 50 (Cl) 25 (F) 1 Metalli pesanti mg/nm3 1 (µg/nm 3 Hg) 1 (µg/nm 3 Hg) 5 5 Silossani mg/nm (Si) 0,08 (Si) NH3 mg/nm3 Tecn libero Polveri Tecnic. libero Tecnic. libero 20 HCN ppmv < BTX ppmv <500 Idrocarburi aromatici % mol < 1

8 Principali parametri critici, oggetto di discussione Problema dei silossani/ contenuto totale di silicio Silossani ciclici Silossani lineari (Silossani nel biometano) + O 2 = SiO 2 Conseguenze: danni al motore a combustione interna e alla turbina a gas Provoca depositi sulle parti interne del motore, su sonde lambda di ossigeno, ostruzione, abrasione meccanica Origine: detergenti per la cura della persona, agenti antischiuma, lubrificanti. Presenti nei fanghi da depurazione acque e in discarica. A causa della loro volatilitàsono presenti nel biogas. La discussione sui limiti, le modalitàdi campionamento, misura e testing è ancora in corso. Limiti stringenti sono richiesti a protezione delle sonde lambdaper la misura dell ossigeno: si va da 0,05 mg Si /Nm 3 per i motori a combustione interna fino a 2 mgsi /Nm3 per le turbine a gas. Soluzione: aumentare la frequenza di sostituzione della sonda o provare sensori con maggiore tolleranza.

9 Principali parametri critici, oggetto di discussione Problema dei silossani - studi sulla loro presenza nel biometano Il comitato CEN TC 408 ha raccolto studi di riduzione del contenuto di silossani nel biometano. I maggiori valori sono stati rilevati in Francia in impianti di depurazione (400 mg/nm3 di biogas). Mediamente i valori oscillano tra 30 e 60 mg/nm3. In termini di contenuto di silicio, si èfatto riferimento ad uno studio svedese e ad uno tedesco dove la media èrisultata di 15 mg/nm3 da impianti di depurazione. Per quanto riguarda l efficacia della rimozione, si conclude che èpossibile scendere con diverse tecniche a 0,3 mg/nm3. Il laboratorio olandese KEMA DNV accreditato internazionalmente ha ricevuto un finanziamento europeo biennale, iniziato quest anno, per mettere a punto una campagna di misure sugli effetti dei silossani nell autotrazione e nelle caldaie domestiche

10 Principali parametri critici, oggetto di discussione Contenuto di ossigeno Rischio di corrosione e rilascio depositi nell immagazzinamento sotterraneo. Il rischio diminuisce al diminuire dell umidità. I limiti di concentrazione di ossigeno variano tra i membri CEN da 0,01% al 3%. Le ultime proposte riguardano un intervallo compreso tra 0,1 e 2%. Idrocarburi alogenati Rischi per la salute e per la corrosione, presente nel biogas dadiscarica. Parametro che genera la maggiore preoccupazione al suo uso da parte della normativa tecnica tedesca Ammoniaca Rischio corrosione, presente nel biogas da discarica. Contenuto di acqua/ punto di rugiada Poichéi due parametri sono tra di loro correlati, èstato selezionato il solo punto di rugiada. In base a questo il biometano viene inserito in questa classifica: Zona A: 0 C a 200 bar Zona B: -10 C a 200 bar Zona C: 20 C a 200 bar Zona D: -30 C a 200 bar

11 Altri parametri oggetto di discussione Rilevazione del contenuto di biometano nella rete; costi strumentali elevatissimi (1,5 M ) Immissione in rete e utilizzo come combustibile per autotrazione (compromesso tra limiti stringenti imposti da industria automobilistica e tolleranze maggiori suggerite da operatori di rete; Specifiche Biogas da digestione anaerobica Incremento qualità del biogas (Upgrading) Immissione in rete Rete: (utenti: industria e contesto abitativo) Biogas da processi termochimici Specifiche Condizionament o Stazione di rifornimento carburante Specifiche Infrastruttura locale dedicata Stazione di rifornimento carburante Gas naturale

12 Altri parametri oggetto di discussione Numero di Metano Valore numerico che caratterizza il potere detonante di un gas combustibile E paragonabile al numero di ottano per la benzina. Sono disponibili diversi metodi di calcolo nessuno dei quali si èaffermato come standard. I produttori di motori richiedono un valore elevato (compreso tra 80 e 100) per garantire elevati rendimenti, mentre il mercato desidera valori contenuti (al di sotto di 80) per non danneggiare le importazioni dai paesi fornitori di gas all Europa.

13 Numero di impianti di biogas nei paesi aderenti a Green Gas Grids Paese Impianti di biometano Impianti biometano collegati alla rete Impianti di produzione di biogas Da Agricoltura Da Forsu Da Fanghi Da discarica AU CR GE NL FR HU IT PL SL UK >200 SV SWZ totale

14 Distribuzione degli impianti di immissione del biometano nella rete gas in Europa

15 La situazione olandese Tipologia produzione biogas Trattamento depurazione acque Numero di impianti Capacità termica (MW) Capacità produzione elettrica (MW) Capacità biometano (Nm3/h) (N= 3) Discarica (N = 5) Codigestione (N = 2) Rifiuti industriali organici Rifiuti urbani organici (N = 4) (N = 6) Totali (N = 21)

16 La situazione regolamentare in Italia DM (Ministero dello Sviluppo Economico) 5/12/2013 «Modalita' di incentivazione del biometano immesso nella rete del gas naturale». L articolo 8 recita: «Fino alla data di entrata in vigore delle norme europee per le specifiche di qualita' del biometano per uso autotrazione e delle specifiche tecniche europee per l'immissione del biometano nelle reti, da emanarsi da parte del CEN in attuazione del mandato M/475/CE, al fine di garantire la salute delle popolazioni e l'ottimale funzionamento degli autoveicoli a metano a causa della presenza nel biometano di componenti dannosi quali il monossido di carbonio e i silossani, le immissioni di biometano nelle reti del gas naturale sono consentite al solo biometano ottenuto da biogas derivante da digestione anaerobica di prodotti biologici e sottoprodotti. Sono esclusele immissioni nella rete del gas naturale, come definita all'art. 1, comma 3, del biometano derivante da biogas prodotto per via termochimica, quali i processi di gassificazione di biomasse, da gas di discarica e da gas residuati dai processi di depurazione, da fanghi, da rifiuti urbani e non urbani indifferenziati e dalla frazione organica ottenuta dal trattamento di rifiuti urbani e non urbani indifferenziati.

17 La situazione regolamentare in Italia 1. DM 19/02/2007 Regola tecnica sulle caratteristiche chimicofisiche del gas. Le caratteristiche del gas devono rispettare i requisiti degli apparecchi utilizzatori per poter funzionare in sicurezza (norma UNI EN 437). La norme tecniche di questo tipo vengono preparate a cura del Comitato Italiano Gas che partecipa ai tavoli europei di normazione. 2. DM 16/04/2008 Regola tecnica sui sistemi di distribuzione del gas naturale 3. DM 17/04/2008 Regola tecnica sugli impianti di trasporto del gas naturale 4. Dlgs 3/03/2011 di recepimento della direttiva 2009/28/CE sulle fonti rinnovabili e fissa compiti per l AEEG 4. DM 5/12/2013 : incentivazione del biometano immesso nella rete del gas naturale. 5. Legge 1083/71 Norme per la sicurezza dell impiego del gas combustibile

18 La situazione regolamentare in Italia La partecipazione ai lavori del Mandato M475 in rappresentanza dell Italia è affidato al CIG (Comitato Italiano Gas) E inoltre istituito un Gruppo di Lavoro che comprende i rappresentanti della filiera del trasporto e distribuzione del gas naturale, la divisione Stazione Sperimentale per i Combustibili di Innovhub-SSI, GSE, CUNA, CTI, CIB, Vigili del Fuoco, i rappresentanti dei produttori di gas e i rappresentanti di produttori di apparecchi utilizzatori di gas. L AEEGSI (Autorità per l Energia Elettrica, il Gas e il Sistema Idrico) ha il compito di preparare delibere e documenti di studio sul tema dell immissione del biometano in rete. Nel 2012 è stato pubblicato il documento 160/2012/R/gas sui seguenti argomenti: misure a tutela della sicurezza e dell efficienza tecnica nella gestione delle reti; misure a garanzia della trasparenza e della non discriminazione nell accesso alle reti; procedure per le richieste di connessione alla rete di impianti di produzione di biometano; condizioni economiche per le connessioni Segue

19 La situazione regolamentare in Italia Le direttive dell Autorità, nel rispetto delle esigenze di sicurezza fisica e di funzionamento del sistema dovranno, tra l altro, dare attuazione ai seguenti punti: a) stabilire le caratteristiche chimiche e fisiche minime del biometano, con particolare riguardo alla qualità, all odorizzazione e alla pressione del gas, necessarie per l immissione nella rete del gas naturale; b) favorire un ampio utilizzo del biometano, nella misura in cui il biometano possa essere iniettato e trasportato nel sistema del gas naturale senza generare problemi tecnici o di sicurezza. A tal fine l allacciamento non discriminatorio alla rete degli impianti di produzione di biometano dovrà risultare coerente con criteri di fattibilità tecnici ed economici ed essere compatibile con le norme tecniche e le esigenze di sicurezza; c) prevedere la pubblicazione, da parte dei gestori di rete, degli standard tecnici per il collegamento alla rete del gas naturale degli impianti di produzione di biometano IL CTI (Comitato Termotecnico Italiano) segue invece l aspetto del biometano nel settore dell autotrazione. A febbraio 2014 su questo specifico aspetto sono partiti i lavori del GdL 904 «Biogas da fermentazione anaerobica e syngas»

20 Conclusioni In attesa della conclusione del processo di definizione della normativa europea vige la regola di standstill, ossia l inibizione per gli organismi di normazione nazionale a pubblicare una norma nazionale nuova o riveduta, che non sia interamente conforme a una norma europea già esistente, durante l'elaborazione di una norma europea (direttiva 98/34/CE)

21 Grazie per l attenzione e buon proseguimento del convegno Lorenzo Cafiero ENEA - Unità Tecnica Tecnologie Ambientali Laboratorio Gestione Rifiuti C.R. Casaccia - via Anguillarese, ROMA lorenzo.cafiero@enea.it web: