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Biogas: i principali vantaggi e svantaggi

È una delle fonti alternative più utilizzate, oggi, per la produzione di energia rinnovabile. Ecco una breve guida per coglierne potenzialità e rischi
Credit: Jan Woitas/dpa-Zentralbild/dpa

Con i tagli all’energia e al gas provenienti dall’estero per l’attuale situazione geopolitica, l’attenzione è sempre più a una produzione autonoma di energia. La ricerca oggi è indirizzata chiaramente verso la produzione di energie rinnovabili, utili per riutilizzare le risorse del nostro territorio e per tutelare l’ambiente.

Una delle fonti alternative più utilizzate al momento per la produzione di energia rinnovabile è il biogas. Secondo molti però il biogas ha vantaggi e svantaggi per la sua produzione e il suo utilizzo.

Cos’è il biogas

Il biogas è una fonte di energia rinnovabile, che ha origine da un processo di fermentazione e formata da diversi gas: il metano che rappresenta circa il 60% del totale, anidride carbonica, azoto, idrogeno e altre sostanze gassose.

I materiali di scarto organici di origine vegetale o animale, che vengono chiamati biomasse e sono fonti di energia alternative pulite, subiscono l’azione di microorganismi che, in assenza di ossigeno, generano gas naturali. Il biogas è un derivato di questa lavorazione: avviene, attraverso una digestione anaerobica, uno sviluppo batterico in una camera senza ossigeno.

Il biogas è molto utile se si parla di riduzione degli sprechi essendo una fonte di energia rinnovabile, che in Italia vale circa 2 miliardi di metri cubi all’anno. Ha effetti positivi anche sul sistema agricolo, migliorando la sostanza organica del terreno e riducendo gli sprechi di acqua.

Questa fonte di energia green può essere utilizzata per generare il biometano, per produrre energia elettrica oppure per alimentare un impianto di riscaldamento. Il biogas è per inquinamento ambientale e per gli effetti sulla salute umana una soluzione: può essere utilizzato infatti come carburante verde per i veicoli, per riscaldare gli appartamenti in città e per generare energia in centrali specializzate. Anche se molti vedono nel biogas sia vantaggi che svantaggi.

Come funziona un impianto biogas

Come già accennato, un impianto di biogas trasforma le biomasse in biogas attraverso una serie di trasformazioni anaerobiche, senza ossigeno, dovute all’attività dei microorganismi presenti in natura, ma replicate su scala industriale. Ci sono varie tipologie di impianti biogas, ognuna con una struttura specifica in base al tipo di biomasse utilizzate.

Attraverso varie componenti dell’impianto di biogas è possibile distinguere grandi installazioni con la possibilità di arrivare fino a un impianto di biogas da qualche MW, ma anche a mini impianti.

Per esempio, è possibile avere un piccolo impianto per una sorta di “biogas fai da te” utilizzato per il fabbisogno energetico di un’abitazione residenziale. Ma come funziona un impianto a biogas e quali sono, se ci sono, vantaggi e svantaggi del suo utilizzo?

Un centrale a biogas funziona come detto trasformando le biomasse in biogas con la digestione anaerobica. Tramite questi impianti, è possibile ottenere questo gas composto prevalentemente da metano e anidride carbonica, oltre che da una serie di composti in tracce.

Si parte con la produzione delle biomasse per alimentare gli impianti a biogas, per esempio attraverso la raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani o il recupero dei residui agricoli, forestali e zootecnici.

C’è poi la raccolta e trattamento delle biomasse: il materiale organico naturale viene raccolto, selezionato e preparato per l’invio agli impianti, in base agli standard qualitativi richiesti dall’impianto a biogas e dal tipo di processi utilizzati.

Avviene poi il trasporto delle biomasse alla centrale biogas: lì, questo gas viene depositato all’interno di appositi sistemi di stoccaggio.

Poi abbiamo la digestione delle biomasse che vengono trattate e preparate al processo di fermentazione all’interno dei digestori anaerobici, con la separazione della materia liquida e solida dal gas generato durante la respirazione anaerobica. La parte residua viene trattata e utilizzata come ammendante naturale per le attività agronomiche.

In seguito, c’è la generazione di energia: la digestione anaerobica produce il biogas, il quale può essere utilizzato come combustibile per produrre calore e riscaldare gli edifici vicini, fornire acqua calda a uso sanitario, per gli autoconsumi dell’impianto oppure per produrre energia elettrica da immettere nella rete nazionale.

Infine, l’ultimo passaggio, è la trasformazione del biogas in biometano: gli impianti attrezzati per questo processo possono purificare il biogas e ottenere biometano da poter utilizzare in sostituzione al tradizionale gas metano di origine fossile, a esempio per l’autoconsumo per uso energetico, carburante di trazione per veicoli, camion, bus e mezzi agricoli, riscaldamento in ambito residenziale.

Biogas: vantaggi e svantaggi

Dopo aver capito cos’è e come si produce, cerchiamo di capire quali sono vantaggi e svantaggi del suo utilizzo.

Per la tanto sperata evoluzione eco-sostenibile del Paese e del pianeta, il biogas e le biomasse rappresentano oggi, insieme all’energia solare, al fotovoltaico, all’eolico e all’idroelettrico, uno dei punti cardine delle energie rinnovabili e sulla sostenibilità.

Tra i vantaggi del biogas per prima cosa c’è proprio il fatto che rappresenta una fonte importante di energia rinnovabile, di cui il Paese oggi ha molto bisogno. Poi abbiamo la produzione di energia da materiali organici di scarto, la riduzione di emissioni di CO2 e gas serra.

Il biogas, poi, ha una triplice funzione: serve per produrre energia elettrica, ma può essere trasformato in biometano e biodiesel per alimentare auto e veicoli o essere utilizzato come fonte di riscaldamento.

Per analizzare gli svantaggi di questo gas, dobbiamo concentrarci più sulla sua produzione negli impianti a biogas e dello sviluppo tecnologico di oggi, non ancora al passo con l’importanza rappresentata dalle fonti di energia rinnovabile. Con piani e strutture adeguate potremmo quasi non barrare la casella degli “svantaggi”, ma per adesso così non è.

Gli svantaggi principali per il biogas sono rappresentati dalla necessità di vasti spazi edificabili, oltre i 300/400 ettari di terreno per le centrali. Se gli impianti a biogas sono poi distanti da dove sono recuperati gli scarti di materie organiche, il trasporto contribuisce all’immissione di anidride carbonica nell’aria.

Poi, come elemento tecnico, abbiamo i materiali di scarto: ottenerli è complicato se la loro qualità è bassa e questo potrebbe generare meno energia di quanto possa fare l’impianto.

Infine, la constatazione che l’impianto a biogas puzza. Il biogas raffinato in biometano elimina le impurità e tra queste ci sono ammoniaca e idrogeno solforato che puzzano e sono dannosi per la salute. Le tecnologie dei nuovi impianti a biogas sono però a lavoro per risolvere il problema delle emissioni inquinanti e dei cattivi odori.

Biogas, l’inquinamento ambientale e gli effetti sulla salute umana

Nel parlare di biogas, dei suoi vantaggi e svantaggi, non possiamo non annoverare la questione dell’impatto ambientale delle centrali a biomasse, e quindi degli effetti sull’inquinamento ambientale e sulla salute umana.

Le centrali a biogas sono ritenute responsabili di alcune epidemie, come quella di Escherichia Coli che causò gravi infezioni e decessi umani nel 2011 in Germania. Una delle spiegazioni è legata al fatto che questa tipologia di impianti a biogas lavora senza riuscire a neutralizzare del tutto i batteri presenti, in particolare quelli termoresistenti, come quelli responsabili del botulismo e del tetano.

Le percentuali di sostanze inquinanti prodotte dalle centrali a biogas (come zolfo e ossido d’azoto) ci sono e rappresenteranno ancora un pericolo per la popolazione e l’ambiente se non si lavorerà su uno sviluppo tecnologico più avanzato.

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