Avanzamento Fase 2

La seconda fase è iniziata a gennaio del 2013, è attualmente in corso e si protrarrà fino a metà del 2014. Questa fase si incentra sull’individuazione dei bacini da cui prelevare la biomassa, testando miscele di origine diversa per ottenere differenti campioni da sottoporre alle prove in piccola scala (scala di laboratorio presso il centro CNR) al fine di determinare le caratteristiche fisico-chimiche e mineralogiche del gas da sottoporre al processo di upgrading. In questa fase verrà progettato e realizzato il prototipo di upgrading, in scala di laboratorio e, variando le miscele di metano e anidride carbonica, verranno simulate condizioni diverse di qualità del biogas (maggiore o minore contenuto di metano). Tale serie di prove è volta a definire le condizioni migliori di lavoro per la rimozione dell’anidride carbonica presente nel biogas, al fine di massimizzare le prestazioni e la robustezza della tecnologia. Verranno valutati diversi tipi di tufo con diverse concentrazioni di zeoliti. Si valuterà la convenienza di funzionalizzare i tufi al fine di migliorarne l’efficienza di rimozione delle sostanze indesiderate. La composizione del biogas verrà monitorata in ingresso ed uscita attraverso un apposito analizzatore; questo permetterà di effettuare il dimensionamento complessivo dell’insieme dell’impianto e quindi di progettare in dettaglio il sistema nel suo complesso e sviluppare l’impianto di upgrading. Contemporaneamente verranno effettuati, presso il laboratorio di analisi chimica del CNR, l’idoneo sistema di monitoraggio del biometano prodotto (inserendo strumenti di misura di portata, temperatura, pressione, umidità, composizione chimica direttamente acquisibili su PC, per tutti i flussi di ingresso/uscita).

La Fase 2 si concluderà con l’istallazione dell’impianto pilota presso un’area dedicata all’interno del CNR. In questa fase si procederà quindi costruire l’impianto pilota. Per tale operazione si procederà all’ordine e all’acquisto dei materiali, dei pezzi, degli strumenti necessari. Le verifiche di funzionamento ed il collaudo funzionale verranno eseguiti in collaborazione tra CNR e AzzeroCO2.

Identificazione bacini, blend possibili, analisi campioni, scelta del campione:
Per la produzione di biogas, il progetto si focalizza sulla trasformazione della Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani (FORSU) e degli scarti della produzione dell’olio di oliva, stimolando una gestione virtuosa di residui organici e sfruttandone il grande potenziale energetico. Nel corso del progetto è prevista l’esecuzione di un completo programma di test in scala di laboratorio, partendo dalla digestione anaerobica, continuando con la purificazione del biogas a biometano e sperimentando l’impiego dei tufi laziali. Il reattore ideato nell’ambito del progetto è ideale per basse quantità di biomassa e quindi con produzione di piccoli flussi di biogas, utilizza materiali a basso costo e ha dimensioni ridotte.

Progettazione, sviluppo e sperimentazione della tecnologia di upgrading prescelta:
L’adsorbimento su zeoliti naturali (eventualmente funzionalizzate) permetterebbe di eliminare tutti gli interferenti, come suggeriscono gli articoli individuati nella ricerca bibliografica preliminare. Nei test preliminari di laboratorio, il biogas è stato fatto passare attraverso un piccolo tubo contenente il tufo che è riuscito a trattenere la CO2 con alta efficienza (superiore al 99,8%); l’efficienza rimane costante fino a diminuire bruscamente, a causa della saturazione dei pori. I tufi possono essere utilizzati varie volte (rigenerazione attraverso riscaldamento) senza perdere efficienza. il tufo mostra una eccellente efficienza di upgrading: maggiore del 99,8%.

Prove di upgrading su miscele standard:
L’efficienza, la capacità e la riproducibilità delle zeoliti naturali sono state inizialmente testate su miscele di gas standard ottenute in laboratorio, per passare successivamente al trattamento di biogas ottenuto da fermentazione di biomasse.