Il biometano potrebbe ridurre la nostra dipendenza dal gas naturale

La materia organica in decomposizione rilascia biogas o biometano come viene chiamato quando proviene da tali fonti

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In una grande struttura industriale non molto a sud-ovest della capitale irlandese Dublino, un uomo afferma che i vecchi rifiuti alimentari e il letame dei suini possono aiutare l’Europa a combattere il cambiamento climatico e ridurre la sua dipendenza dalla Russia per l’energia.

Billy Costello spiega che la materia organica in decomposizione rilascia biogas, che aziende come Green Generation, quella che dirige, possono raccogliere e purificare per produrre metano, o biometano come viene chiamato quando proviene da tali fonti. È un’opportunità per trovare fonti di energia diverse dal gas naturale fornito dalla Russia e quindi prendere le distanze dal regime di Vladimir Putin, sostiene: “La cosa migliore è se puoi produrre il gas, inserirlo e sostituire Putin”.

I governi europei stanno affrontando uno scenario difficile da quando la Russia ha lanciato la sua invasione dell’Ucraina, da un lato introducendo sanzioni contro il regime di Putin e di facoltosi uomini d’affari a lui vicini, dall’altro continuando ad acquistare milioni di dollari di gas ogni giorno dalla Russia. L’Europa ottiene circa il 40% del suo gas naturale dalla Russia e alcuni paesi sono ovviamente riluttanti a seguire gli Stati Uniti nell’imporre un divieto alle importazioni di combustibili fossili russi.

Questo è il motivo per cui la Commissione Europea ha recentemente deciso di fissare nuovi e ambiziosi obiettivi per la produzione di biometano e altre fonti di carburante in Europa. La presidente della Commissione, Ursula von der Leyenha detto in una dichiarazione: “Dobbiamo diventare indipendenti dal petrolio, dal carbone e dal gas russi. Semplicemente non possiamo fare affidamento su un fornitore che ci minaccia esplicitamente“.

Questo, però, significa sostituire circa 150 miliardi di metri cubi (bcm) di gas russo con gas di altre fonti e utilizzare anche una varietà di energie alternative. La Commissione spera che il biometano possa soppiantare l’equivalente di 35 miliardi di metri cubi entro il 2030, un aumento di oltre 10 volte rispetto all’attuale produzione europea di biometano di soli 3 miliardi di metri cubi circa.

Nello stabilimento Green Generation, il cibo scaduto di una catena di supermercati, il letame di un vicino allevamento di maiali e altri rifiuti vengono gettati in un gigantesco digestore anaerobico. Costello ha una serie di acquirenti per il biometano che raccoglie da questo sistema, compresi i clienti nel Regno Unito, che lo utilizzano nei veicoli stradali alimentati a gas.



Il biometano, essendo chimicamente identico al gas naturale, può anche essere bruciato per produrre elettricità o inviato tramite una rete del gas alle caldaie domestiche. Circa la metà del biometano consumato in Europa nel 2015 è stato utilizzato per il riscaldamento domestico.

Tuttavia, ci sono due differenze chiave tra gas naturale e biometano. In primo luogo, e questo è un vantaggio, raccoglierlo direttamente dai materiali in decomposizione evita il rilascio diretto di metano che altrimenti verrebbe rilasciato nell’atmosfera. Questo è importante poiché il metano è un gas serra circa 84 volte più potente dell’anidride carbonica se misurato in un periodo di 20 anni. Quando viene bruciato, il biometano rilascia solo carbonio che era già in circolazione mentre il gas naturale, essendo un combustibile fossile, rilascia carbonio che altrimenti sarebbe rimasto bloccato nel sottosuolo.

In secondo luogo, il biometano può essere prodotto in molte più località rispetto al gas naturale, il che significa che i paesi potrebbero evitare di dover fare affidamento su quelli con riserve di combustibili fossili.

I rifiuti delle fattorie possono essere raccolti e il loro metano catturato per essere bruciato come combustibile, invece di essere rilasciato nell'atmosfera (Credit: Getty Images)

I rifiuti delle fattorie possono essere raccolti e il loro metano catturato per essere bruciato come combustibile, invece di essere rilasciato nell’atmosfera (Credit: Getty Images)

Billy Costello dice che ci sono molti rifiuti che vanno sprecati, per così dire, in Europa che potrebbero invece essere trasformati dall’industria del biogas. I digestori anaerobici possono funzionare su un’ampia varietà di materiali o materie prime, inclusi fanghi di depurazione, grasso animale, alghe, rifiuti forestali e sfalci d’erba, nonché cibo domestico scartato e letame animale.

CONTEGGIO DEL CARBONIO

Ma Costello è scettico sul fatto che in Europa ci siano abbastanza rifiuti per raggiungere l’enorme obiettivo fissato dalla Commissione europea. E non è il solo a mettere in discussione l’obiettivo dei 35bcm.

È molto, molto più alto di quanto vedremmo come fattibile per il 2030 utilizzando questi rifiuti e materie prime residue“, afferma Chelsea Baldino, una ricercatrice che si concentra sui carburanti presso l’International Council of Clean Transportation. Il problema non è solo che sono necessari enormi volumi di rifiuti ma che questo materiale deve essere trasportato dove si trovano i digestori anaerobici e anche il gas rilasciato deve essere purificato. Aumentare massicciamente l’industria europea del biometano, attualmente un insieme di impianti relativamente piccoli sparsi per il continente, non sarebbe un’impresa da poco.

Baldino e i suoi colleghi temono che l’Europa finirà per utilizzare colture come il mais nella corsa per accumulare abbastanza materia organica biodegradabile per la flotta emergente europea di digestori anaerobici. A quel punto, però, il biometano potrebbe diventare molto meno verde.

Quando si utilizzano queste colture per produrre biogas o biocarburanti, si aumenta il prezzo di queste colture alimentari e foraggere“, afferma Baldino. “Stai requisendo più terra per la produzione“. Ciò potrebbe accelerare la distruzione della foresta pluviale, se l’elevata domanda di queste colture in Europa dovesse portare all’espansione dei terreni agricoli in luoghi come la foresta pluviale amazzonica. Uno scenario del genere potrebbe significare che il passaggio al biometano non ridurrebbe le emissioni tanto quanto potrebbe altrimenti.

Baldino fa notare che circa la metà del biometano attualmente prodotto in Europa proviene da insilati di mais, spesso utilizzato come mangime per animali. Lei e i suoi colleghi preferirebbero che l’industria del biometano si affidasse alle fonti di rifiuto. Ma così facendo dovrebbe limitare la produzione a 15 miliardi di metri cubi o meno entro il 2030, stimano.

Tuttavia, è importante notare che esiste un disaccordo significativo su quanto biometano potrebbe provenire dalle fonti di rifiuti in Europa in soli otto anni. La European Biogas Association è molto più ottimista e afferma che 35 miliardi di metri cubi sono raggiungibili senza fare affidamento su colture alimentari come il mais.

L’Agenzia internazionale per l’energia, nel frattempo, afferma che esiste un “potenziale limitato” per aumentare la produzione di biometano a breve termine a causa del tempo necessario per tali progetti. L’agenzia suggerisce che una serie di misure diverse, tra cui l’aumento delle importazioni di gas da paesi diversi dalla Russia, devono essere combinate per raggiungere un totale di circa 30 miliardi di metri cubi di forniture di gas alternativo nel breve termine.

La Commissione europea sta esaminando piani per aumentare di oltre dieci volte la produzione di biogas in Europa (Credit: Getty Images)

La Commissione europea sta esaminando piani per aumentare di oltre dieci volte la produzione di biogas in Europa (Credit: Getty Images)

Indipendentemente dal fatto che l’obiettivo della Commissione sia realizzabile o meno, i sostenitori del settore affermano che la produzione di biometano potrebbe aumentare notevolmente nei prossimi anni.

Parte della sfida con il biometano è la complessità del processo di digestione anaerobica stesso. Sebbene possa essere utilizzata un’ampia gamma di materie prime per produrre biogas nei digestori, Kari-Anne Lyng, ricercatrice senior presso l’Istituto norvegese per la ricerca sulla sostenibilità, afferma che hanno tutti livelli diversi di proteine ​​e altri composti come l’ammoniaca. I microbi che digeriscono queste materie prime fanno il loro lavoro al meglio quando tali molecole sono ben bilanciate. In caso contrario, l’ambiente all’interno del digestore diventa tossico per i microbi specifici al suo interno che producono il metano.

I fanghi degli allevamenti ittici sono ricchi di grassi e proteine, che sono buoni per la produzione di metano ma in realtà sono troppo produttivi da soli per garantire una digestione stabile. Tuttavia, le aziende tendono a mescolarlo con altre materie prime meno grasse per ottenere il giusto equilibrio.

È ciò che accade all’impianto di biogas di Skogn nella Norvegia centrale, dove le acque reflue di una cartiera vengono mescolate con 70.000 tonnellate di fanghi provenienti da allevamenti ittici ogni anno. È il più grande impianto di biogas liquido al mondo. Le aziende che gestiscono l’impianto sottolineano il potenziale del biometano come carburante per i veicoli stradali. Compresso in un liquido, può essere pompato in un serbatoio del carburante proprio come il diesel e alimentare un autocarro pesante su lunghe distanze in modo più affidabile di quanto potrebbe fare una batteria con la tecnologia odierna.

Molte aziende stanno già utilizzando il biometano in forma liquida o compressa nei loro veicoli. John Lewis Partnership, un rivenditore nel Regno Unito, è un esempio. L’azienda spera di far funzionare tutti i 600 camion per le consegne con il carburante entro il 2028.

I digestori anaerobici mirano a catturare il metano dai rifiuti, ma se ne fuoriesce, diventa un potente contributo al cambiamento climatico (Credit: Getty Images)

I digestori anaerobici mirano a catturare il metano dai rifiuti, ma se ne fuoriesce, diventa un potente contributo al cambiamento climatico (Credit: Getty Images)

Ma alcuni temono che la rapida espansione del biometano come carburante per i veicoli renderà difficile sapere se gli utenti del carburante fanno affidamento su biometano veramente verde o su prodotti più dubbi.

Non siamo convinti che il sistema per certificare questo genere di cose sia sufficientemente solido“, afferma Nick Molden, fondatore e amministratore delegato di Emissions Analytics, un’azienda indipendente di test sulle emissioni. Secondo l’imprenditore, sfortunatamente, l’industria automobilistica non è estranea a non rispettare gli standard di emissione. Nel 2015, è stato scoperto che la Volkswagen ha installato in 11 milioni delle sue auto una tecnologia che ha prodotto risultati imprecisi nei test sulle emissioni, facendole sembrare più pulite di quanto non fossero in realtà.

Ma Molden afferma che un buon sistema di controlli e contrappesi per l’industria del biometano è teoricamente fattibile. Ci sono piccole quantità di impurità nel biometano che variano a seconda delle materie prime utilizzate per produrlo, spiega: “Ti dà un’impronta digitale di dove è probabile che provenga“.

Ciò potrebbe rivelare, ad esempio, se un carico di biometano che si dice provenga solo da fonti di rifiuti europee sia effettivamente in parte derivato da colture coltivate in Sud America.

I veicoli, dai furgoni ai treni, sono stati progettati per funzionare a biogas, ma la sfida è garantire che il carburante provenga dalle sole fonti di rifiuti (Credit: Getty Images)

I veicoli, dai furgoni ai treni, sono stati progettati per funzionare a biogas, ma la sfida è garantire che il carburante provenga dalle sole fonti di rifiuti (Credit: Getty Images)

Tuttavia, le sfide legate all’aumento del biometano non si fermano qui. Parte dell’intera attrazione del carburante è la promessa che ridurrà le emissioni di metano. Ma è difficile intrappolare perfettamente il metano negli impianti di digestione anaerobica. Piccole ma non insignificanti quantità di gas tendono a fuoriuscire.

Uno studio su 10 impianti di biogas nel Regno Unito pubblicato nel 2021 ha rilevato che il tasso di queste perdite varia considerevolmente e che se non vengono contabilizzate e ridotte, potrebbero essere sufficienti a minacciare l’obiettivo zero netto del Regno Unito.

Inoltre, il materiale rimasto in un digestore anaerobico dopo la raccolta del biometano, noto come digestato, è ricco di sostanze nutritive e talvolta trasformato in prodotti fertilizzanti tramite il compostaggio. Ma uno studio separato, pubblicato anche l’anno scorso, ha rilevato che questo processo di compostaggio del digestato solido è associato a emissioni di metano 12 volte superiori rispetto al compostaggio dei rifiuti alimentari crudi, apparentemente a causa dell’attività dei microbi che vengono trasferiti dal digestore anaerobico. I ricercatori hanno suggerito che potrebbe essere possibile rimuovere i microbi prima di compostare i rifiuti del digestore per evitare che ciò accada.

Se questo materiale può essere lavorato in sicurezza, tuttavia, ci sono sostanze nutritive di alto valore racchiuse in esso che potrebbero avvantaggiare l’agricoltura in Europa. Molti impianti di biogas attualmente scartano il digestato a causa dei costi di trasporto e lavorazione, afferma Joshua Cabell, dottorando presso il Centro norvegese per l’agricoltura biologica. “Forse l’aumento dei prezzi dei fertilizzanti incentiverà l’uso del digestato“, aggiunge.

Il biometano potrebbe non essere un carburante miracoloso. Ci sono troppe complessità perché sia ​​così. Ma è allettante pensare a quanta energia potremmo ottenere dai rifiuti che altrimenti potrebbero accumularsi, decomporsi e peggiorare ulteriormente la crisi climatica.

Billy Costello sbuffa sul potenziale e sulla varietà di altre opportunità che derivano dal ripensare a tutti questi sprechi. Parte del cibo scaduto che riceve nel suo stabilimento arriva in un imballaggio di plastica, che viene rimosso. Green Generation ha escogitato un modo per trasformarli in vasi da fiori in plastica riciclata al 100% e presto produrrà anche pali telefonici in plastica.

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