Fasi

In questa fase verranno raccolti tutti i dati di letteratura per definire lo stato dell’arte, individuate le pratiche comuni, le storie di successo e i punti critici sia sulla tecnologia di produzione e di upgrading del biogas, sia sull’impatto ambientale ed economico dei vari sistemi proposti. Verrà inoltre effettuata un’analisi della filiera di produzione, con una stima della potenzialità di applicazione sul territorio (focalizzata sulla Regione Lazio) e un’analisi economica. In questa fase si cercherà di individuare il mix di biomasse per l’ottimizzazione della produzione di biometano e si inizierà a valutare l’iter burocratico-autorizzativo per il processo di trasformazione in biometano e immissione nella rete nazionale.

Avanzamento Fase 1

Risultati della Fase 1:

  • Definizione dello stato dell’arte, pratiche comuni, storie di successo e punti critici: tecnologia e sistema.
  • Definizione degli impatti ambientali e individuazione del mix di biomasse da utilizzare come substrato di partenza per la trasformazione in biometano.
  • Definizione del percorso autorizzativo per il processo di trasformazione in biometano.
  • Stima del potenziale di applicazione della tecnologia di upgrading in Italia e nel Lazio e valutazione delle potenzialità di mercato.

A seguito dell’analisi effettuata nella Fase 1, si provvederà ad identificare in dettaglio i 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. 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.

Avanzamento Fase 2

Risultati della Fase 2:

  • Identificazione bacini, blend possibili, analisi campioni, scelta del campione.
  • Progettazione, sviluppo e sperimentazione della tecnologia di upgrading prescelta.
  • Identificazione e progettazione del sistema di monitoraggio delle prestazioni del prototipo.
  • Installazione e gestione del prototipo

Durante la Fase 3 si procederà alla realizzazione di prove di funzionamento e si monitorerà il rendimento dell’impianto implementato durante la Fase 2 e i dati prodotti saranno elaborati in modo tale da ottenere il controllo ottimale del sistema ed elaborare possibili miglioramenti. Questa fase sarà svolta in collaborazione tra CNR e AzzeroCO2 per le parti di competenza. Sulla base delle informazioni ottenute dalle fasi precedenti, si provvederà a valutare il sistema proposto su scala industriale, con riferimento a portate di biogas tipiche di uno o più casi standard determinati nella preliminare Fase 1. Rispetto alle dimensioni individuate si procederà ad effettuare il dimensionamento e progettazione preliminare del sistema proposto, individuando le tipologie di dispositivi necessari al fine di valutare la fattibilità tecnica su scala industriale. Sulla base del dimensionamento e progettazione preliminare per le diverse taglie prese in considerazione si procederà ad effettuare una analisi economica dell’investimento, dei costi operativi di funzionamento e a definire il tempo di ritorno economico. Nell’ipotesi di introdurre il biogas purificato nella rete del gas naturale, si effettuerà un bilancio economico per la stima del prezzo minimo di vendita per sostenere i costi di produzione e la redditività dell’investimento.

Avanzamento Fase 3

Risultati della Fase 3:

  • Monitoraggio delle prestazioni e del rendimento di trasformazione dell’impianto pilota.
  • Elaborazione dati e ottimizzazione del sistema di upgrading.
  • Analisi economica dell’investimento.

Questa fase copre l’intera durata del progetto: è prevista, infatti, la creazione di una pagina dedicata nel sito web di AzzeroCO2 per comunicare gli obiettivi della ricerca in corso, per la diffusione di informazioni relative allo svolgimento della attività del progetto e per la disseminazione e divulgazione dei principali risultati. Entro il sesto mese del progetto, verrà inoltre prodotto un piano di comunicazione dei risultati. Negli ultimi 6 mesi del progetto, il lavoro svolto verrà sintetizzato con i principali risultati ottenuti, in un report conclusivo con relazioni di sintesi dei risultati operativi dell’impianto e dei suoi principali componenti e con indicazione dei valori dei principali indici energetici, economici e di impatto ambientale. La divulgazione avverrà attraverso la partecipazione ad eventi tecnici e convegni scientifici a livello locale ed internazionale da parte del personale di AzzeroCO2 e CNR. Verrà, inoltre, valutata la brevettabilità dell’innovazione conseguita.

Avanzamento Fase 4

Risultati della Fase 4:

  • Pagina Web dedicata al progetto
  • Elaborazione di pubblicazioni scientifiche in riviste del settore e congressi nazionali e internazionali.
  • Elaborazione di un piano di comunicazione dei risultati.
  • Valutazione della brevettabilità dell’innovazione conseguita.