Energia sostenibile dalla discarica
Depurazione anziché combustione: un nuovo processo per il trattamento dei gas di discarica
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In un’epoca caratterizzata dal cambiamento climatico, la trasformazione dei rifiuti in energia rappresenta un approccio sempre più importante per rendere più sostenibile l’approvvigionamento energetico. Un team dell’Università di Scienze Applicate di Francoforte (Frankfurt UAS) sta ora conducendo una ricerca, in collaborazione con l’azienda francese Prodeval, su un processo innovativo che consente di trattare i gas di discarica in modo tale da poterli immettere nella rete del gas naturale o renderli disponibili come biogas liquido (il cosiddetto bio-GNL). La Prodeval GmbH è specializzata nel trattamento del biogas e finanzia il progetto di ricerca, della durata prevista di due anni.
«Non solo per motivi di tutela ambientale, ma anche per ragioni economiche, per le aziende è interessante non bruciare i gas di discarica ricchi di metano – come spesso avviene – ma purificarli», spiega il Prof. Dr.-Ing. Niklas Döring, responsabile del gruppo di ricerca «Efficienza energetica e delle risorse nell’industria di processo» (ERPI) presso l’Istituto di Tecnologia Interdisciplinare (iit) dell’Università di Scienze Applicate di Francoforte.
«Tuttavia, la depurazione è complessa, poiché i gas di discarica formano una matrice complessa di componenti gassosi e contengono elevate quantità d’aria», spiega lo scienziato, che è anche responsabile del corso di laurea triennale in Ingegneria dei processi biologici.
Tecnologia di adsorbimento combinata con la filtrazione a membrana
Nel nuovo processo messo a punto dal suo gruppo di ricerca, le miscele gassose non vengono solo filtrate attraverso membrane, ma anche separate mediante tecnologia di adsorbimento. Ciò significa che i gas vengono fatti passare attraverso un solido – l’adsorbente – al quale i singoli componenti della miscela, per così dire, «aderiscono». «Il nostro processo promette una resa di metano, come materia prima, nettamente superiore rispetto ai metodi finora consolidati», afferma Döring.
«In qualità di produttore leader di impianti per il trattamento del biogas, lavoriamo costantemente all’ulteriore sviluppo delle nostre tecnologie e al loro adattamento a nuovi campi di applicazione», afferma Sébastien Paolozzi, presidente di Prodeval. «Ci occupiamo del trattamento e del recupero del gas di discarica sin dalla fondazione di Prodeval. L’ulteriore sviluppo del processo, con l’obiettivo in particolare di rendere più efficiente ed economica la complessa separazione dell’azoto, rappresenta quindi un logico passo successivo. La collaborazione con l’Università di Scienze Applicate di Francoforte ci offre l’opportunità di studiare scientificamente nuovi approcci in tal senso e di sviluppare ulteriormente la tecnologia in modo mirato.»
Impianto autocostruito
Gran parte della ricerca viene condotta con l’ausilio di un impianto che il team ha costruito autonomamente sotto la guida di Thomas Welter, collaboratore scientifico a tempo indeterminato e ingegnere di laboratorio: Il gruppo di ricerca ha progettato uno strumento di analisi per la misurazione dell’adsorbimento – un cosiddetto analizzatore di breakthrough – che offre una maggiore flessibilità sperimentale rispetto ai modelli disponibili sul mercato. Ad esempio, è possibile acquisire con elevata precisione dati di equilibrio e cinetici per miscele gassose complesse e le più disparate varianti di processo in un ampio intervallo di pressione e temperatura.
L'impianto è già stato utilizzato anche in progetti precedenti del gruppo di ricerca, ad esempio in un progetto di ricerca finanziato da un partner industriale per la produzione di biogas ad alta purezza dalla fermentazione della biomassa e in un progetto finanziato dallo Stato dell’Assia per la concentrazione di solventi provenienti dai processi di stampa.
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