Sistemi di purificazione del biogas a basso costo: Studio LCA = Low cost biogas purification systems: an LCA study

La trasformazione del biogas in biometano può svolgere un ruolo fondamentale per la mitigazione dei cambiamenti climatici e la transizione verso l’utilizzo di fonti energetiche rinnovabili e di scarto. I sistemi proposti si inseriscono totalmente all’interno del ciclo dei rifiuti, contribuendo all’idea di economia circolare. Questi, infatti, trasformano biogas prodotto da rifiuti, in biometano attraverso lo sfruttamento di ceneri. Il primo, il sistema Up Ash, utilizza le ceneri da combustione di biomassa legnosa per processare biogas prodotto dalla digestione anaerobico di una miscela di FORSU e di scarti di produzione agricola. Il secondo invece, il sistema BABIU, produce biometano flussando gas di discarica attraverso un letto di ceneri da termovalorizzazione del rifiuto solido urbano. Entrambi i processi, a differenza dei metodi tradizionali di upgrading del biogas, bloccano l’anidride carbonica in forma solida e stabile. La CO2 sequestrata è pari a 116 gCO2/kgceneri secche nel progetto Up Ash, mentre nel caso BABIU è intorno a 15 gCO2/kgceneri secche. L’obiettivo di questo studio è valutare i potenziali impatti del sistema Up Ash, su ampio spettro, cioè considerando l’intero ciclo di vita, dall’estrazione delle risorse necessarie, alla dismissione del sistema. Perciò, è stata utilizzata la metodologia Life Cycle Analysis. L’analisi è stata effettuata individuando come funzione principale dei sistemi la seguente: “produzione di 1 kWh di biometano con caratteristiche per l’immissione in rete”. Questo per evidenziare non solo la capacità di sequestro della CO2, ma anche quella di produrre un bio-combustibile che può sostituire il gas naturale di origine fossile. All’interno dei confini di sistema sono stati inclusi i due principali vantaggi del processo, cioè la cattura dell’anidride carbonica e la produzione di gas naturale evitato, ma anche il consumo energetico e di materiali legati alla realizzazione del reattore, al funzionamento della strumentistica, al pretrattamento del biogas, al carico e scarico delle ceneri e al loro trasporto prima e dopo il loro utilizzo. I risultati sottolineano che le fasi del processo che contribuiscono maggiormente ad aumentare le emissioni di anidride carbonica sono il trasporto delle ceneri e la produzione di energia elettrica per il funzionamento della strumentistica dell’impianto. Il valore dell’indicatore di “climate change total” del metodo Environmental Footprint 2.0 ottenuto è pari a -2,611 kgCO2equivalente/kWhbiometano. Significa che comunque si ha un impatto con valore negativo per la categoria cambiamento climatico; perciò, globalmente il sistema ha l’effetto di ridurre le emissioni di anidride carbonica in atmosfera. Si propone infine uno scenario a livello regionale per valutare le potenzialità del sistema. Ipotizzando di sfruttare le ceneri prodotte dalle centrali termoelettriche della regione Piemonte che usano come combustibile biomassa solida, si potrebbe ottenere un impatto negativo, quindi un’emissione evitata, di quasi -16320 tCO2equivalente/anno.