FATTIBILITA TECNICO- ECONOMICA DI UN IMPIANTO DI DIGESTIONE CON PRODUZIONE DI BIOMETANO NELLA VALLE DEL PRIMIERO Convegno nazionale Le tecnologie del biometano Prima Giornata Nazionale del Biometano Fieragricola, Bioenergy Expo, Area Forum Verona, 3 febbraio 2012 Silvia Silvestri, Antonio Fuganti, Francesco Colaone SOMMARIO - Introduzione: il Trentino e BIOMASTER - Presentazione del Caso studio Inquadramento Modalità di svolgimento Confronto tecnico proposte Valutazioni economiche di massima - Considerazioni conclusive 2 1
Introduzione Il Trentino è il sito dimostrativo italiano del progetto BIOMASTER. Le attività comprendono: - Uno studio di fattibilità per un impianto completo Business plan per le modalità di iniezione di biometano nella rete di distribuzione sia su piccola che su larga scala Analisi differenti forme di trasporto e utilizzo del biometano prodotto: iniezione in rete e come biocarburante Valutazione degli aspetti tecnologici, economici e di sicurezza per le stazioni di rifornimento locali Costituzione di una rete regionale e nazionale 3 Caso studio: PRIMIERO Comunità di Valle del Primiero e Vanoi PROGETTO LEGNO Letami e liquami: ~ 20.000 t/a Rifiuti organici: ~ 1.200 t/a TELERISCALDAMENTO ~ 1600 Kg/g di biometano Gruppo A.C.S.M. RAZIONALIZZARE SISTEMA DISTRIBUZIONE ACQUA IDROELETTRICO VERSO L INDIPENDENZA DAI COMBUSTIBILI FOSSILI PROGETTO IDROGENO BENEFICI PER IL TERRITORIO PROGETTO BIOGAS Eco-sostenibilità (progetto bandiera) Partecipazione attiva del territorio Da un problema ad una opportunità Proposta turistica innovativa Salvaguardia delle tradizioni locali e del territorio PROGETTO BIOMETANO MOBILITA E AGRICOLTURA SOSTENIBILE BIOMETANO IDRO (BIO) METANO 4 2
Studio di fattibilità 1 Fase: Indagine conoscitiva - approfondimento sulla zootecnia locale - presenza di altre biomasse idonee - qualità e stagionalità delle matrici - analisi del contesto normativo t/mese 2000 1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 200 0 gennaio febbraio marzo aprile Reflui + FORSU + siero maggio giugno luglio agosto settembre ottobre novembre dicembre 2 Fase: Indagine di mercato sulle tecnologie raccolta proposte aziende biogas (EU) raccolta proposte aziende purificazione (EU) dimensionamento di massima logistica delle biomasse 3 Fase: Valutazioni tecniche ed economiche valutazioni agronomiche produzione e utilizzo del biometano aspetti tecnici ed economici struttura gestionale impianto 5 Fase conoscitiva Indagine diretta in 30 aziende (tot. 75): - numero di capi - problemi di stoccaggio e di spandimento - qualità e stagionalità - probabile interesse all'iniziativa - superfici disponibili, aspetti agronomici Altre biomasse Reflui + FORSU + siero FORSU 1 100 t/a 2000 1800 1600 1400 Siero 3 663 t/a t/mese 1200 1000 800 600 400 200 Reflui 16 000 t/a (80% tot.) 0 gennaio febbraio marzo aprile maggio giugno luglio agosto settembre ottobre novembre dicembre 6 3
Caratterizzazione biomasse 7 Indagine di mercato sulle tecnologie Sono state contattate 6 ditte (nazionali ed internazionali) costruttrici di impianti di digestione anaerobica ed altrettante per la realizzazione degli impianti di purificazione, con analisi a livello nazionale ed europeo Sono state raccolte ed elaborate le proposte tecnico-economiche formulate in base ai dati di input forniti e secondo le specifiche richieste Sono state considerate quattro ipotesi: 1. Trattamento dei soli reflui 2. Trattamento di reflui + FORSU 3. Trattamento di reflui + cofermentanti 4. Trattamento di reflui + coferm. + FORSU 8 4
Impianto a biogas: confronto proposte Elementi comuni Tecnologia proposta: a umido Range di temperatura: mesofilo (37-40 C) Numero reattori variabile 1-2 Stoccaggio effluente: necessarie 2 vasche, 6 mesi autonomia Nessuna differenza significativa di costo tra le proposte (2.5-3 mil ) Criticità legate alla gestione dell effluente liquido Differenze rilievo rapporto ottimale letami/liquami pretrattamento delle matrici in ingresso (paglia) pretrattamento FORSU: pastorizzazione (circa 100.000 ) Nota: Il trattamento di soli reflui giustifica un pretrattamento in testa per rendere più digeribile la frazione lignocellulosica. 9 Impianto di purificazione PARAMETRO PWS CA PSA MS CL Grande scala Piccola scala Qualità Gas Alta Alta Alta Alta Alta Alta Alta Quantità Gas V. Alta Alta Media Bassa Media Alta Bassa Investimento Medio Medio + Alto Basso Alto Medio Basso Manutenzione Media Media + Media + Bassa Alta Media Bassa Gestione Media Complessa Complessa Facile Complessa Media Facile Compatezza Media Media No SI No Media SI Eff. Metano Alta Alta Media Bassa Alta Alta Bassa Emissioni Basse Basse Medie Medie Basse Basse Medie Flusso rifiuti Continuo Continuo + Batch Batch Continuo Continuo Batch La tecnologia a membrane sembra attualmente la più idonea per la taglia di impianto considerata: input 100 Nm 3 /h biogas 10 5
Confronto proposte Parametro 1. Reflui 2. Reflui+FORSU 3. Reflui+cof 4. Reflui+cof+ FORSU Quantità trattate t/a 11000 17000 17000 18000 Produzione biogas [Nm 3 /d] 2000 2565 3608 4104 Resa media in metano [%] 53 59,1 54,5 54 Produzione biometano [Nm 3 /d] 1060 1516 1966 2216 Produzione biometano [kg/d] 800 1137 1475 1662 purificazione a membrane compressione stazione di rifornimento 11 Possibili usi del biometano 1. Trasporto pubblico per circolazione in aree definite del Primiero 2. Vendita diretta al privato cittadino (distributore multi fuel) 3. Eventuale produzione di energia termica o elettrica (teleriscaldam.) in base alla miglior tecnologia possibile (efficienza ed economicità). Emissione di CO 2 evitata: circa 2000 t/a (*) il consumo si riferisce a 8 ore a 65 Kw al 50% 12 6
Considerazioni economiche - 40% di co-finanziamento dell impianto di DA, tasso 3% a 30 anni - 100% finanziamento upgrading - Quota associativa ANNUA pari a circa 70 /UBA - Prezzo vendita alla pompa 0,871 /kg - Valore di incentivo statale pari a 0,67 /kg (da stima CRPA) NB: In assenza di incentivi il tempo di ritorno dell investimento è molto lungo anche nel caso più favorevole 13 CONCLUSIONI 1. Lo studio di fattibilità, attualmente in fase di discussione, rappresenta un momento di confronto tra i partner ma soprattutto con il territorio di riferimento sul tema del biogas e biometano. 2. Le valutazioni tecniche e le competenze dei partner vogliono essere di utilità e di stimolo per il settore anche a livello nazionale. 3. Il biometano rappresenta un opportunità molto interessante abbinata alla digestione anaerobica e un biocombustibile prontamente disponibile ed utilizzabile nei veicoli circolanti. 4. L introduzione degli incentivi è fondamentale per promuovere la filiera e per differenziare gli impieghi del biogas derivante dal trattamento delle biomasse di scarto e di rifiuto. DIGESTORE ANAEROBICO Biogas Biometano Calore Digestato En. elettrica Cofermentant i Serbatoio accumulo Vasca raccolta liquame Separatore 14 7
Grazie per l attenzione! Silvia Silvestri, FEM Fondazione Edmund Mach Unità Biomasse ed energie rinnovabili Via E. Mach,1 38010 San Michele all Adige (Trento) ITALY tel. +39-0461-615315 fax +39-0461-615313 silvia.silvestri@fmach.it www.biomaster-project.eu 15 8