Pressure Swing Adsorption

Tra le varie tecniche di upgrading del biogas, la PSA (pressure swing adsorption) offre numerosi vantaggi in termini di efficienza, versatilità, costi, scalabilità e compattezza.

 

Il biogas è fatto passare attraverso una colonna di adsorbente, che trattiene l’anidride carbonica e lascia passare il metano. Impostando correttamente la temperatura e la pressione, è possibile ottenere biometano ad elevata purezza, adatto all’immissione nella rete nazionale o all’utilizzo negli autoveicoli. Una volta saturati, gli adsorbenti sono rigenerati riducendo la pressione.
Se la rigenerazione avviene a pressioni inferiori a quella atmosferica, si parla più correttamente di VSA (vacuum swing adsorption).
Tra i principali adsorbenti, si utilizzano il carbone attivato, le zeoliti, l’allumina e il gel di silice. In alcuni casi, questi adsorbenti possono essere usati anche per trattenere anche alcuni interferenti secondari del biogas, come l’umidità e il solfuro di idrogeno. Ad esempio, le zeoliti possono essere utilizzate per rimuovere simultaneamente sia l’anidride carbonica che l’umidità; tuttavia, può essere conveniente rimuovere preventivamente l’umidità per aumentarne l’efficienza di rimozione della CO2.

Per quanto riguarda il solfuro di idrogeno, i carboni attivi sono in grado di trattenerlo irreversibilmente, e pertanto deve essere rimosso a monte del processo: in caso contrario si andrebbe incontro ad una rapida perdita di efficienza del sistema.

Nel corso del progetto BIOgame, è stato progettato e realizzato un prototipo di reattore VSA basato sulle zeoliti naturali, che è stato abbinato al digestore anaerobico ABR.