Biodigestione anaerobica

Cogenerazione da digestione anaerobica

I processi di conversione biochimica sono dovuti al contributo di enzimi, funghi e micro-organismi, che si formano nella biomassa sotto particolari condizioni.
La digestione anaerobica è il processo di fermentazione (conversione biochimica) della materia organica ad opera di micro-organismi in assenza di ossigeno; consiste nella demolizione delle sostanze organiche complesse contenute nei vegetali e nei sottoprodotti di origine animale (lipidi, protidi, glucidi), che dà origine ad un gas (biogas) costituito per il 50-70% da metano e per la restante parte soprattutto da CO2, con un potere calorifico medio dell’ordine di 23.000 kJ/Nm3. Questo processo di fermentazione della sostanza organica ne conserva integri i principali elementi nutritivi presenti (azoto, fosforo, potassio), agevolando la mineralizzazione dell’azoto organico, in modo che l’effluente ne risulti un ottimo fertilizzante.

La Digestione Anaerobica quale mezzo di produzione di energia

Lo sfruttamento del biogas prodotto dalla fermentazione di materiale organico per ottenere calore o energia elettrica non è una novità: risalgono, infatti, a più di vent’anni fa i primi impianti per la trasformazione di liquami zootecnici realizzati in Italia a cui ha fatto seguito lo sfruttamento di altre matrici, non ultima la frazione organica dei rifiuti solidi urbani. Solo di recente, però, le norme ispirate al Protocollo di Kyoto, la riforma della politica energetica dell’Unione Europea e le conseguenti legislazioni e regolamentazioni a livello nazionale, hanno dato un forte incentivo allo sviluppo di tecnologie di produzione di energia da fonti rinnovabili sempre più competitive.
La normativa italiana considera fonti di energia rinnovabili il sole, il vento, le risorse idriche, le risorse geotermiche, le maree, il moto ondoso e la trasformazione in energia elettrica dei prodotti vegetali o dei rifiuti organici e inorganici. Il biogas da digestione anaerobica, in quanto prodotto dalla trasformazione biologica di prodotti vegetali e rifiuti organici, appartiene al novero delle fonti energetiche rinnovabili. In questo lavoro vengono illustrati, attraverso l’analisi e l’elaborazione dei dati bibliografici disponibili, le caratteristiche e le potenzialità di diverse biomasse quali matrici impiegabili nella produzione di biogas.

Biogas

La formazione biologica del metano è un processo che avviene in natura in ambienti caratterizzati da assenza di ossigeno e presenza di materiale organico in decomposizione; tra questi si possono ricordare paludi, sedimenti lacustri, apparato digerente degli animali. Tra gli ambienti artificiali in cui avvengono processi di metanogenesi si ricordano principalmente i digestori anaerobici e le discariche. Tali processi sono il risultato delle attività di gruppi batterici altamente specializzati che convertono in metano e CO2 i prodotti finali delle fermentazioni operate da altri batteri anaerobi (in particolare CO2, H2, formiato e acetato).
Come già accennato, i processi biologici complessi per mezzo dei quali, in assenza di ossigeno, la sostanza organica viene trasformata, portano alla formazione di un gas combustibile ad elevato potere calorifico (biogas o gas biologico) (Tabella 1.1) [1], costituito principalmente da metano e anidride carbonica. La percentuale, in volume, di metano nel biogas varia a seconda del tipo di sostanza organica digerita e dalle condizioni di processo, da un minimo del 50% fino all’80% circa. Affinché la trasformazione abbia compiutamente luogo è necessaria l’azione di diversi gruppi di microrganismi, in grado di trasformare la sostanza organica in composti intermedi utilizzabili dai batteri metanigeni che concludono l’intero processo di digestione [2]. I microrganismi anaerobi presentano basse velocità di crescita e basse velocità di reazione metabolica; occorre quindi mantenere, per quanto possibile, condizioni ottimali dell’ambiente di reazione.

- Download file "La potenzialità di produzione di biogas" (clicca qui)

Biodigestione anaerobica

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