L’impianto, realizzato da Res Italia per Sardegna Ricerche, utilizza un processo di metanazione biologica per semplificare lo stoccaggio

Un impianto in grado di trasformare un agente inquinante come l’anidride carbonica prodotta da attività antropiche in energia sostenibile, rinnovabile e adatta a un facile stoccaggio. Questo il progetto realizzato per Sardegna Ricerche da Res (Reliable Environmental Solutions) Italia, società cooperativa con sede a Ravenna, fondata nel 2004 da Chato Della Casa.

Da anni l’azienda è impegnata nello sviluppo di applicazioni e soluzioni impiantistiche innovative, basate sulla digestione anaerobica. Oggi, sotto la presidenza di Davide Bersani, 48enne laureato in ingegneria meccanica e progettista di macchine e impianti, la produzione è orientata sulla realizzazione di impianti prototipali ed attrezzature sperimentali.

Il “Metanatore Biologico” per l’agenzia Sardegna Ricerche vuole trovare risposta a una delle problematiche più importanti che dovrà affrontare l’umanità nei prossimi anni, ovvero quella della conservazione dell’energia rinnovabile, di sempre più largo consumo. Lo stoccaggio nel breve termine è relativamente semplice, così come il suo utilizzo istantaneo. Si complica però la gestione sul medio o lungo termine. Ci sono picchi di surplus che non sono facili da distribuire lungo la rete elettrica istantaneamente: le batterie non bastano più, ce ne vorrebbero di gigantesche e sarebbero molto costose anche nella gestione.

L’impianto pilota è stato installato nella zona artigianale di Cagliari ed è costituto da un reattore nel quale crescono dei ceppi batterici specializzati che si nutrono di anidride carbonica (immessa tramite bombole in questa fase sperimentale, ma di fatto uno degli inquinanti che più causano problemi all’ambiente) e idrogeno (prodotto dall’idrolisi dell’acqua).
Quest’ultimo processo ha bisogno di energia per realizzarsi, che può essere “green”, prodotta da eventuali eccessi di energia rinnovabile non programmabile, la quale viene immagazzinata sotto forma di metano attraverso la conversione dell’idrogeno proprio tramite metanazione biologica.

Si passa così, ad esempio, da un surplus di energia solare, non immagazzinabile a lungo termine in batterie, a metano, risorsa energetica tipicamente stoccabile e conservabile senza troppe complicazioni.
«Il processo di metanazione biologica è noto da tempo, ma certamente è unico nel suo genere l’impianto che abbiamo realizzato in collaborazione con Sardegna Ricerche, dove è attivo un progetto di circolarità energetica ben integrato con altri impianti che avevamo installato negli anni passati – spiega Bersani – Ma le applicazioni che prevediamo possibili, attraverso questo processo, sono davvero innumerevoli se pensiamo solo che si utilizza un inquinante come l’anidride carbonica per produrre energia rinnovabile. Il nostro obiettivo è quello di sviluppare soluzioni tecnologiche che consentano di affrontare e risolvere problematiche energetiche ed ambientali, garantendo uno sviluppo sostenibile nei relativi settori di intervento».

Approfondimento tecnico sul Metanatore.
L’impianto è finalizzato alla conduzione di test per la metanazione di anidride carbonica e idrogeno, in modalità batch oppure con funzionamento in continuo. Il cuore del sistema è un reattore di tipo bubble column avente un volume utile di circa 70 litri, all’interno del quale vengono immesse miscele stechiometriche di anidride carbonica e idrogeno, mediante sparger a disco forato. L’impianto, a norma Atex e installato su skid carrellato, è equipaggiato con sensori per la misura, l’acquisizione, il controllo e la regolazione di: temperatura, pH, Co2 , O2 disciolti all’interno del reattore; pressione del sistema; massa del medium colturale all’interno del reattore; portate dei gas in input (Co2 e H2) e della miscela gassosa in output dal sistema; livello del liquido e delle eventuali schiume nel reattore. È inoltre presente un sistema a sonda ottica per la visione interna al reattore. L’impianto è equipaggiato con dispositivi i quali rendono possibile l’attivazione ed il controllo di procedure automatiche di sterilizzazione termica (mediante acqua surriscaldata) o chimica del sistema. Tramite il sistema di automazione e controllo è possibile acquisire, registrare e regolare i dati di processo rilevati tramite i diversi sensori di cui la macchina è dotata, tra cui pH e temperatura del medium colturale (fino ad un valore massimo di 70°C), pressione all’interno del reattore (fino ad un valore massimo di 6 barg). Il sistema è equipaggiato per gestire una portata massima di gas in input costituita da Co2 fino a 3’000 L/giorno e H2 fino a 750 L/giorno. Ma anche attivare e monitorare le diverse procedure automatiche implementate: alimentazione del medium colturale, termostatazione, regolazione del pH, ricircolo del digestato, lavaggio e sanificazione chimica e termica dei componenti critici d’impianto. L’impianto pilota è dotato di pannello di controllo per una gestione ottimale, da parte dell’operatore, di tutte le procedure implementabili e le attività necessarie; è inoltre possibile modificare costanti e parametri di processo. L’impianto è monitorabile anche da remoto, grazie ad un apposito sistema di telecontrollo.