Energie rinnovabili: un tema di sempre maggiore importanza, che tuttavia deve essere conosciuto meglio, perché ci sono vari lati “oscuri” da comprendere, come nel caso di un impianto di biogas.
Proprio relativamente al biogas, voglio presentare una soluzione molto importante e decisamente fattibile, che permette di raggiungere due obiettivi egualmente importanti.
Da un lato, si tratta di una soluzione che aumenta la produzione di energia.
Dall’altro, abbassa le emissioni tipiche degli impianti di biogas.
Proprio su questo punto, infatti, non c’è abbastanza chiarezza ed è importante chiarire proprio per evitare incomprensioni che portano ad effetti ambientali anche importanti.
A differenza del compostaggio, la fermentazione anaerobica che determina la produzione del biogas comporta la formazione di reflui, caratterizzati da una variabile presenza di inquinanti.
Proprio questi reflui sono la chiave di tutto: sia per l’abbattimento delle emissioni che per la generazione di una quota energetica maggiore.
Una sorta di “economia circolare” dei reflui industriali che dimostra quanto le soluzioni naturali siano utili e dimportanti per una transizione che sia davvero “ecologica”.
Impianto Di Biogas: Le Emissioni
Si chiama “digestato” ed il risultato della fermentazione anaerobica (quindi in assenza di ossigeno) dei rifiuti che produce energia.
A differenza del compostaggio, che è una fermentazione aerobica (in presenza di ossigeno), ciò che rimane al termine del processo deve essere successivamente trattato (ad es. attraverso proprio il compostaggio) perché non può essere applicato tal quale come prodotto in agricoltura.
Esso è infatti caratterizzato da una serie di inquinanti e di parametri chimico-fisici che determinerebbero un variabile rischio all’ambiente.
Purtroppo, molti problemi derivano proprio dalla mancata attenzione e cura che si dedica al trattamento del digestato.
In troppi casi ancora, esso si trova applicato senza un soddisfacente trattamento e questo è causa di molti problemi.
Gli Inquinanti Nel Digestato Dell’Impianto Di Biogas
In generale, ci sono alcune categorie di inquinanti da considerare sempre e comunque tutte le volte che si ha a che fare con impianti di biogas.
Si tratta dei seguenti:
- Solidi Sospesi Totali
- Domanda Chimica di Ossigeno
- Domanda Biochimica di Ossigeno
- Fosforo Totale
- Potassio Totale
- Batteri Coliformi
A seconda dei valori che vengono rilevati, l’intervento può essere più o meno “urgente”.
Resta il fatto che, con la soluzione presentata di seguito, c’è la possibilità di abbattere il rischio per la presenza di questi inquinanti/parametri alterati, senza investimento aggiuntivo.
Che non è mai una brutta cosa.
Una Soluzione In Due Fasi Per Un Impianto Di Biogas Più Ecologico
Questa soluzione si basa su due momenti distinti.
Il primo momento è costituito dal trattamento biologico dei reflui: l’obiettivo è assorbire la gran parte degli inquinanti ed anche normalizzare i parametri chimico-fisici del digestato.
Tale assorbimento si realizza con un particolare tipo di pianta acquatica.
Il secondo momento è rappresentato dalla fermentazione degli elementi naturali (le piante acquatiche) che sono prima servite per decontaminare il digestato.
Facendo questo, si ha una produzione energetica aggiuntiva che deriva dalle biomasse usate per abbattere gli inquinanti.
La Scelta Delle PIante Acquatiche Per Il Digestato Dell’Impianto Di Biogas
Tutto dipende dal tipo di pianta acquatica che si sceglie per assorbire gli inquinanti dal digestato prodotto dall’impianto.
Ci sono varie piante acquatiche in grado di fare potenzialmente un buon lavoro, anche se non tutte sono adatte.
Ad esempio, una prima scelta potrebbe essere il giacinto d’acqua, il quale però è molto ricco di emicellulosa e questo rende lento il processo di produzione energetica quando lo si volesse valorizzare dopo aver assorbito gli inquinanti.
Una seconda scelta potrebbe ricadere sulla lenticchia d’acqua, che presentà però il difetto di avere una biomassa non cospicua (ne servirebbe ben di più per produrre metano in quantità sufficiente).
Ecco che si apre la strada ad un’altra pianta acquatica, che svolge il compito in modo egregio.
La Lattuga D’Acqua Per Il Trattamento Del Digestato Degli Impianti Di Biogas
Il suo nome tecnico è “Pistia stratiotes” ed è una delle piante acquatiche più interessanti sia per l’assorbimento degli inquinanti, sia per la produzione energetica.
In questo caso, si può applicare con grande successo per rimuovere gli inquinanti tipici del digestato prodotto da un impianto di biogas.
Solo per fare un esempio, ci sono prove già dal 2019 dell’uso della lattuga d’acqua per ridurre tra l’83 ed il 97% inquinanti quali la domanda biochimica di ossigeno, il fosforo totale, l’azoto totale ed anche l’ammoniaca dalle acque reflue domestiche.
Tutto questo in soli 5 giorni di trattamento.
Senza contare che si tratta di una pianta invasiva, cosa importante per due motivi: è altamente disponibile e può essere rimossa dove crea un problema ed essere utilizzata per scopi ambientali ed energetici nobili (come questo).
La Superficie E La Forma Delle Piante Sono importanti
Uno degli aspetti più rilevanti di questa soluzione riguarda la densità delle piante di lattuga d’acqua da usare per rimuovere la maggior parte degli inquinanti dal digestato.
A seguito di varie prove e successive contro-prove, il risultato migliore si ottiene coprendo il 50% della vasca in cui si trova il digestato.
Non entriamo nei dettagli del calcolo, che comunque è riferito sempre ad una certa quantità di reflui da trattare.
Per quanto riguarda le caratteristiche delle piante da usare all’inizio, devono avere radici lunghe tra i 6 ed i 7 cm ed un numero di foglie compreso tra 5 e 7.
Possono sembrare dettagli tecnici, ma assicurano il migliore esito possibile.
L’Impianto Di Biogas Diventa Molto Più Ecologico
L’immagine postata sopra è molto chiara ed indica la riduzione netta di tutti gli inquinanti.
A parte il primo (in alto sulla sinistra), che indica il pH, tutti gli altri mostrano una forte riduzione nei primi 6 giorni di azione delle piante di lattuga d’acqua.
Dopo questo tempo, la riduzione è meno efficace, ma continua fino al 30° giorno.
Infatti, il tempo stimato per ottenere il massimo da questa soluzione è proprio di 30 giorni.
Comunque, dati i risultati ottimi che si ottengono già al 6° giorno, si può anche pensare di togliere le piante al 7° giorno.
Molto dipenda dalla situazione contingente quindi ogni impianto di biogas può decidere come agire in modo indipendente.
Alcuni Inquinanti Rispondono Meglio Meglio Di Altri
E’ interessante notare che questa soluzione agisce meglio nei confronti di determinati inquinanti rispetto ad altri.
Per esempio, la COD (domanda chimica di ossigeno) risulta ridotta meno bene della BOD (domanda biochimica di ossigeno).
Inoltre, i TSS (solidi disciolti totali), il P (fosforo) ed anche il K (potassio) rispondono molto bene.
Questa nota può essere importante per stimolare la gestione dell’impianto di biogas verso la scelta della soluzione.
Allo stesso modo, si può anche fare riferimento ad altre piante acquatiche che, in presenza di un profilo ambientale diverso, possono restituire risultati altrettanto diversi.
Una Nuova Biomassa Utile Per L’Impianto Di Biogas
Arriviamo ad un punto molto importante della soluzione.
Dopo aver ridotto in modo significativo gli inquinanti del digestato, la biomassa costituita dalle piante di lattuga d’acqua possono essere utilizzate a loro volta per generare energia aggiuntiva.
Questo è il vero valore della soluzione “doppia”.
Dopo aver ridotto il carico di inquinanti del digestato, che si traduce in minori costi ambientali per la depurazione, arriva la possibilità di generare energia in più, senza il bisogno di acquisire nuova materia prima.
La “materia prima seconda”, in questo caso, è già presente: sono le piante di lattuga d’acqua che hanno appena terminato di assorbire gli inquinanti.
Ma c’è una cosa in più.
La Biomassa Disponibile E’ Maggiore Del Previsto: Perché?
Utilizzando le piante di lattuga d’acqua per decontaminare il digestato dell’impianto di biogas, si verifica un fatto molto utile per le sue ricadute ambientali ed energetiche.
Infatti, durante i 30 giorni di trattamento, mentre assorbono gli inquinanti, le radici della pianta di lattuga d’acqua si allungano, fino a circa 8 cm.
Questo si traduce in un incremento della biomassa (anche foglie) che consente quindi di disporre di una quantità notevole di “materia prima seconda” da avviare alla fermentazione per produrre nuova energia.
Un grande vantaggio, che ha due conseguenze importanti.
Una Produzione Di Energia Maggiore Per L’Impianto Di Biogas
L’immagine postata sopra raffigura un dato importante.
In particolare, si tratta della resa energetica della biomassa di piante di lattuga d’acqua, dopo l’assorbimento degli inquinanti presenti nel digestato.
Come si nota, c’è una significativa e conveniente produzione di metano rispetto alla CO2.
Si noti che per ottenere questa resa la biomassa della lattuga d’acqua è fatta fermentare in presenza di reflui animali, che rappresentano il primo substrato dell’attività dell’impianto.
Senza entrare in dettagli eccessivamente tecnici del “come” questo sia possibile, va detto però che l’aggiunta della biomassa di lattuga d’acqua avviene in modo graduale.
Convenienza Economica Raggiunta In 60 Giorni
L’immagine (grafico) sopra rappresenta in modo chiaro cosa succede nei 60 giorni di fermentazione.
La produzione di energia non è costante di giorno in giorno, ma la quota prodotta nell’arco dei 60 giorni è significativa e tale da garantire un valore economico.
Ad oggi, con riferimento a questa particolare soluzione, la ricerca si sta orientando a “riempire” i vuoti e le cadute di produzione energetica mostrate dal grafico.
L’inoculazione di determinati microrganismi, così come la possibile aggiunta di altre biomasse, sia in alternativa che in associazione con la lattuga d’acqua, potrebbero risultare decisive.
Resta il fatto che, al momento, si può già ottenere molto per ogni impianto di biogas.
Quando L’Impianto Di Biogas Diventa Persino Più Utile
Sulla base di quanto presentato, questa soluzione è stata raccomandata soprattutto per le aree rurali, dove l’energia “in più” dell’impianto può essere messa direttamente a disposizione della popolazione.
Infatti, a differenza delle altre fonti di energia “rinnovabile” (assumiamo che il biogas lo sia, pur con tutti i distinguo), il metano prodotto dall’impianto è immediatamente disponibile.
Una ottima soluzione sia per dare energia nell’immediato, ma anche per avere una “scorta” utilizzabile in casi particolari, ad esempio le emergenze.
In questo senso tutto il comparto del biogas può diventare un vero e proprio “serbatoio” di garanzia per l’autosufficienza energetica.
Il tutto è reso possibile da una pianta acquatica, che si può coltivare in apposite serre, abbattendo i costi ed incrementando i guadagni.
Un Futuro Ancora Più Green Per Gli Impianti Di Biogas
Questa soluzione consente di raggiungere standard molto elevati nella riduzione degli inquinanti dal digestato, il che merita tutta l’attenzione possibile.
Un grande risultato già dopo soli 6 giorni, che continua fino al 30° giorno, per poi produrre energia nei successivi 60 giorni.
Così determinando un grande aiuto all’impianto di biogas sia sul piano ambientale, che su quello energetico e quindi economico.
Senza contare l’aumentata disponibilità di energia che può essere distribuita subito, oppure stoccata per quando servirà.
La ricerca è sempre al lavoro per migliorare ed anche per scoprire come produrre di più: solo questione di tempo per scoprire nuove, entusiasmanti opportunità per ambiente ed energia.
Conclusioni
Non c’è motivo per non portare questa soluzione alla conoscenza di tutti gli operatori del settore, ma c’è persino di più.
Infatti, anche all’esterno dell’impianto di biogas, si può fare molto.
L’uso delle piante acquatiche come la Pistia stratiotes mettono a disposizione virtualmente di chiunque la possibilità di produrre energia, con il giusto supporto.
Come può aumentare la resa degli impianti di biogas, allo stesso modo è possibile portare all’esterno la biomassa e risovere problemi dovuti ad altri settori produttivi.
Senza contare la grande opportunità rappresentata dallo stoccaggio di energia per una successiva distribuzione mirata.
Ciò che più conta, ancora una volta, è che tutto quanto dipende dall’uso di eleenti naturali.
Un motivo in più, se mai ce ne fosse ancora il bisogno, per sospingere una transizione davvero ecologica che risolve i problemi del passato e minimizza quelli del presente.
Per un futuro davvero migliore.
Basta solo accorgersene.
