RSE
A A
Login
login name
password
login
GSE
ITA english

Project BIOENERGIA 2018

Bioenergia

Power System Research

2018-2018

Giovanna Pinuccia Martignon

Il rapporto fornisce un quadro di sintesi dei principali risultati conseguiti dalle attività che il Progetto ha sviluppato nel periodo di riferimento, ad integrazione di quanto elaborato nelle precedenti tre annualità di ricerca come contributo tecnologico e/o di sistema, ai seguenti quattro ambiti applicativi della produzione di energia da residui: la filiera biogas-biometano; la combustione di biomasse agro-forestali; il biorefining di un residuo agro-industriale (pula di riso) con recupero del vettore energetico rinnovabile bio-H2 ; la produzione energetica nazionale da combustibili parzialmente biodegradabili quali i rifiuti solidi.

Le attività di ricerca svolte nel progetto nella annualità 2018, condotte ancora in stretta collaborazione con operatori del settore e stakeholder istituzionali, sono state indirizzate ad integrare con ulteriori contenuti quanto prodotto dal Progetto nel triennio precedente, sul fronte delle tecnologie e dei processi così come su temi più “di sistema”, per: la filiera  biogas-biometano; un vettore energetico completamente rinnovabile come il bio-idrogeno;  la combustione di residui;  il settore waste-to-energy. In ragione delle ricadute applicative per tutti gli stakeholder, è stata data continuità all’impegno attivo di RSE a Comitati Tecnici e gruppi di lavoro UNI-CTI, CIG, CEN, ISO, per la definizione del quadro regolatorio (norme) di riferimento in materia di biometano, misure alle emissioni e strumenti per la valutazione della qualità dell’aria, combustibili solidi secondari (CSS). Rispetto a quest’ultimo fronte (CSS) l’annualità ha dato anche continuità alla collaborazione internazionale in corso con il task 36 di IEA Bioenergy, contribuendo al completamento del suo work program triennale 2016-2018 anche con lo sviluppo di studi specifici (mercato, tecnologie di produzione e di utilizzo energetico dei CSS). Sul fronte biogas-biometano, uno studio di fattibilità ha esplorato ora la via della metanazione biologica del biogas come forma di upgrading alternativa a quelle chimico-fisiche (maggiore produzione a parità di biogas in ingresso con una qualità elevata, per quanto con un costo specifico stimato del metano prodotto più elevato), ma anche con un possibile ruolo nel sistema elettrico. I dati raccolti indicano come il processo possa configurarsi come una tecnologia Power-to-Gas che, può contribuire (mediante il consumo di energia elettrica dell’elettrolizzatore per la produzione di idrogeno) a far fronte a situazioni di surplus di energia elettrica da fonti rinnovabili non programmabili, convertendo energia elettrica in energia chimica (accumulo della rete gas), con vantaggi potenziali, sia sistemici che per il produttore (vendita di una maggiore quantità di metano; possibilità di partecipare al bilanciamento della rete elettrica; servizio Power-to-Gas, in ottica multienergy, potenzialmente comparabile in futuro ad un sistema di accumulo elettrochimico). In parallelo sono state esaminate la fattibilità, e l’attrattività economica per l’Operatore, entrambe risultate con potenziale esito positivo, di una modalità flessibile di esercizio di impianti a biogas (1 MW), come contributo al bilanciamento della rete. I precedenti risultati sulla produzione fermentativa di bioidrogeno (da pula di riso) sono stati arricchiti, con l’integrazione di dati sperimentali, una revisione correlata della pregressa analisi LCA e, soprattutto con una valutazione economica del processo (analisi LCC). Ne emerge come questo processo rimanga tecnicamente confinato all’ambito sperimentale nel quale ci si è mossi, non avendo fornito risposte competitive sul piano delle rese con altre vie di produzione. In termini di sostenibilità ambientale, solo se si  includono i crediti per i fertilizzanti minerali, la produzione ottenuta di BioH2 sembrerebbe vantaggiosa, in termini emissioni di gas serra (es. vs elettrolisi). Il costo unitario di produzione del vettore stimato mantiene anch’esso posizionato il processo di produzione fermentativa del BioH2 nel campo delle tecnologie lontane da una trasposizione commerciale, risultando non competitivo rispetto a soluzioni consolidate (steam reforming, elettrolisi alcalina alimentata da rete).

E’ stata positivamente verificata con test in campo la congruità al progetto delle performance del dispositivo di pre-trattamento del residuo agricolo (stocchi di mais) parte integrante dell’impianto pilota di combustione realizzato nell’annualità precedente. Sul fronte del contenimento delle emissioni inquinanti, da impianti alimentati a biomassa, il dispositivo pilota combinato di trattamento fumi è stato realizzato e testato con successo in condizioni operative reali risultando in una elevata efficienza di conversione degli NOx. Infine, sono state messe in atto numerose e diversificate azioni di disseminazione che hanno anche incluso l’aggiornamento dei prodotti triennali WebNorm (sito informativo sulla normazione) e DB Bioenergia (database di caratterizzazione pluriennale del sistema nazionale waste-to-energy).