Biometano: vantaggi e regole per l’immissione del gas in rete-01

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18 Octubre 2022

Il biometano, derivato dalla purificazione e dall'upgrading del biogas, è un'energia rinnovabile che offre grandi vantaggi. Per l'immissione di questo gas nelle reti di distribuzione ci sono regole precise da seguire, in particolare sulla sua odorizzazione

I recenti sviluppi politici ed economici, nonchè i cambiamenti climatici ed ambientali, hanno indotto molti Paesi Europei ad attuare una strategia comune per sfruttare al meglio le diverse forme di energia rinnovabile. Fra queste una particolare attenzione è rivolta verso il biometano.

Il gas prodotto da fonti rinnovabili come il biometano, può essere immesso nelle infrastrutture già esistenti e utilizzato a supporto del fabbisogno crescente di energia.

In Europa il mercato di riferimento per la produzione di biometano dal comparto agricolo e della filiera zootecnica è quello tedesco, dove i primi impianti sono stati avviati già nel 2007 e hanno prevalentemente lo scopo di produrre biometano per l’immissione in rete.

Anche l’Italia, grazie agli incentivi del PNRR (Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza), sta investendo sulle nuove energie sostenendo la produzione di biogas, biometano, miscele di biometano/idrogeno e idrogeno puro.

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I vantaggi della produzione di biogas e biometano

I vantaggi legati ai gas sostenibili sono molteplici:

  • fonti rinnovabili programmabili;
  • riduzione della dipendenza dalle importazioni;
  • sviluppo dell’economia locale;
  • sostenibilità ambientale;
  • esempio di economia circolare.

In particolare il PNRR prevede incentivi per la costruzione di nuovi impianti di produzione di biometano sostenibile (da rifiuti organici o agricoli) o riconvertiti da precedenti produzioni agricole di biogas.

Il biometano è una fonte energetica rinnovabile e sostenibile, perché prodotto da biomasse pressoché inesauribili che nel loro ciclo di vita incorporano il carbonio presente nell'atmosfera. Il suo consumo evita così di liberare il carbonio sequestrato nei giacimenti di combustibili fossili, minimizzando le emissioni di gas climalteranti.

La produzione di biometano a partire dalla frazione organica del rifiuto solido urbano (FORSU), proveniente dalla raccolta differenziata e dagli scarti dell’industria agroalimentare, è invece un classico esempio di economia circolare del biowaste. Si tratta di un processo che trasforma i rifiuti in prodotti ad alto valore aggiunto (compost e biometano), incrementando la sostenibilità dell’intero ciclo.

Una delle peculiarità del biometano come fonte rinnovabile risiede nel suo utilizzo, che può avvenire in modo flessibile, perché impiegabile come combustibile in tutti gli usi energetici (trasporti, industria, generazione elettrica, heating&cooling e cooking) e come materia prima per produrre biomateriali e biochemicals. Inoltre, essendo del tutto assimilabile al gas naturale, è compatibile con le infrastrutture di trasporto e gli stoccaggi esistenti.

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Differenza fra biogas e biometano

Ma cosa si intende per biometano e biogas? Facciamo un po’ di chiarezza.

Biogas

Il biogas è una miscela di anidride carbonica e metano prodotta durante il processo di digestione anaerobica a carico di diversi substrati organici. La digestione anaerobica è un processo di tipo biologico, che avviene in assenza di ossigeno (anaerobiosi) tramite reazioni biochimiche ad opera di specifici batteri. Il processo può essere suddiviso in tre fasi caratterizzate dall’azione di distinti gruppi di batteri anaerobi:

  • Idrolisi;
  • Acidogenesi;
  • Acetogenesi e metanogenesi (questa suddivisa in acetoclastica /idrogenofila).

Biometano

Il biometano è un gas che contiene prevalentemente metano (CH4) ed è prodotto da una fonte rinnovabile. Il biometano deriva infatti dal biogas sottoposto a processo di purificazione (deidratazione, desolforazione, rimozione di ammoniaca gassosa, NH3(g), mercaptani, polveri) e upgrading (rimozione dell’anidride carbonica, CO2) sino a raggiungere la qualità del gas naturale.

Al termine del processo di purificazione e upgrading, il biometano ottenuto contiene circa il 98% di CH4 ed è chimicamente molto simile al gas naturale.

Le possibili destinazioni finali del biometano sono perciò del tutto equivalenti a quelle del gas naturale:

  • stazioni di rifornimento di carburante
  • co-generazione in impianti centralizzati
  • utenze domestiche (riscaldamento e cottura)
  • utenze industriali.

È quindi evidente come in questo modo il biometano possa rappresentare un mezzo energeticamente più flessibile, e quindi più efficiente, rispetto al biogas.

Il gas prodotto però può essere immesso nella rete del gas solo dopo un’opportuna compressione ed odorizzazione.

Perché il biometano deve essere odorizzato

Il biometano può contenere al suo interno tracce di sostanze che alterano gli effetti degli odorizzanti.
I gas combustibili ad uso domestico e similare devono infatti avere un odore caratteristico sufficiente affinchè le persone possano rilevarne la presenza prima che si creino condizioni di pericolo.

Ecco perchè anche il biometano deve essere odorizzato: per far sì che sia possibile avvertirne la presenza quando la quantità diventa pericolosa per esplosività e tossicità.
L’odorizzazione è perciò un trattamento fondamentale per la tutela della sicurezza durante la distribuzione e l’uso finale del gas. 

Il processo di odorizzazione

Il processo di odorizzazione è regolato dalla norma UNI 7133:2019Odorizzazione di gas di uso domestico e similare” e dalla norma UNI/TS 11537:2019 “Immissione del biometano nelle reti di trasporto e distribuzione di gas naturale”.

La norma UNI/TS 11537:2019 si applica al biometano prodotto per l’immissione nella rete di trasporto e distribuzione del gas naturale e richiede due tipologie di test.

In primis, al fine anche di tutelare la sicurezza, la norma prevede di controllare alcune caratteristiche chimico-fisiche come Indice di Wobbe, contenuto di anidride carbonica, contenuto di zolfo totale, ammoniaca, cloro totale, zolfo da mercaptani, etc.

Successivamente, il gas deve soddisfare il requisito di odorizzabilità. Le prove, prescritte nell’Appendice G della norma UNI 7133-2:2019, devono essere svolte da un laboratorio qualificato che esegue dei saggi rinoanalitici sul campione di biometano.
Attraverso la rinoanalisi, l’unica tecnica utilizzabile per questo caso specifico, si stabilisce se il biometano può essere immesso in rete ed utilizzato o meno.

LOD srl è l’unico laboratorio italiano privato accreditato e specializzato ad eseguire queste specifiche prove.

Infine va sottolineate l’importanza anche della norma UNI/TR 11722:2018Linee guida per la predisposizione dell'analisi di rischio per produttori di biometano da biomassa”.
La norma specifica che se è il primo biometano prodotto dopo la stabilizzazione dei processi di purificazione e relativi collaudi, è necessario eseguire anche analisi chimico fisica estesa mediante Gas Cromatografia per identificare la presenza di interferenti come i terpeni che potrebbero mascherare o modificare le sostanze odorizzanti aggiunte.

Come abbiamo spiegato in questo articolo (all'interno del blog di Geonose, l’applicativo per il monitoraggio degli odori da noi realizzato) la rinoanalisi può anche essere utilizzata per effettuare studi su specifici odorizzanti (ad esempio senza contenuto di zolfo) o su specifiche sostanze, per determinare la loro soglia di interferenza.

LOD - Laboratorio de Olfatométria Dinámica

Spin-off de la Universidad de los Estudos de Udine