Biometano in Sudafrica: cosa rivela la rassegna del 2023 sull’upgrading del biogas e la commercializzazione

Il biometano in Sudafrica si trova in una fase iniziale di sviluppo: nel ottobre 2022 il settore stimava che la potenza installata complessiva degli impianti di biogas nel paese fosse di circa 30 MW, principalmente in progetti industriali, mentre una rassegna pubblicata su Energies nel luglio 2023 organizza le tecniche di upgrading che potrebbero favorire la commercializzazione del biometano. Di seguito l’analisi riassume le informazioni disponibili e illustra cosa manca per lo sviluppo del mercato.

Punto di partenza: la scala del biogas

La Southern African Biogas Industry Association (SABIA) comunicava nell’ottobre 2022 che in Sudafrica erano stati installati circa 30 MW di potenza da biogas in vari progetti industriali, la maggior parte dei quali basati sulla digestione anaerobica. Si tratta di una scala ridotta rispetto al potenziale dei rifiuti agricoli e urbani, ma sufficiente per parlare delle prime esperienze di upgrading. Il biogas può essere utilizzato in loco nella cogenerazione (CHP) o purificato per ottenere biometano, ovvero un gas con parametri simili a quelli del gas naturale.

Cosa contiene la rassegna del 2023

L’articolo pubblicato su Energies 16(14), 5272, il 10 luglio 2023, passa in rassegna la letteratura degli ultimi dieci anni e le fonti governative, locali e aziendali per raccogliere le esperienze locali di upgrading del biogas; discute tecniche di assorbimento, separazione e in situ, nonché i loro costi, consumo energetico e impatti ambientali in Sudafrica. Gli autori stimano che nel paese sia possibile produrre 3 milioni di Nm³ di biogas al giorno. Le tecniche standard descritte in letteratura includono:

• lavaggio con acqua, in cui la CO₂ si dissolve in acqua sotto pressione; tecnologia semplice, ma con un elevato consumo di acqua,
• adsorbimento a pressione oscillante (PSA) su letti adsorbenti,
• separazione a membrana, vantaggiosa per impianti di piccola e media scala,
• assorbimento con ammine, caratterizzato da alta efficienza e un elevato fabbisogno termico.

In condizioni polacche, queste tecniche sono descritte nei nostri articoli sul lavaggio con acqua] e sulla purificazione preliminare del biogas da H₂S e silossani prima dell’upgrading].

Perché il bioCNG sembra più naturale della rete

Non è stata trovata conferma dell’esistenza di un impianto che immetta biometano nella rete gasiera in Sudafrica, pertanto in pratica si considera principalmente la compressione del biometano e la fornitura a clienti industriali, dove sostituisce i combustibili fossili. Nel gennaio 2017, gasworld riportava che Afrox, azienda del settore dei gas industriali, collaborava con New Horizons Energy per trasformare i rifiuti organici destinati alle discariche in prodotti utili per l’industria. Il contenuto dell’annuncio, disponibile senza abbonamento, è breve, quindi non sono noti i dettagli del progetto né se l’impianto sia stato realizzato.

Cosa manca per lo sviluppo del mercato

1. Accesso stabile ai substrati: i rifiuti provenienti dall’agricoltura, dall’industria alimentare e dagli impianti di depurazione sono dispersi.
2. Quadro normativo e certificazione: sono necessarie norme di qualità e un sistema di conferma dell’origine, analogo alle garanzie di origine europee.
3. Prezzi dell’energia e dei combustibili: il biometano deve competere con GPL e diesel, e il sostegno (ad esempio, la carbon tax, si veda il Sudafrica aumenta la carbon tax]) influisce sul bilancio economico.
4. Finanziamento: i piccoli progetti sono difficili da finanziare senza contratti di acquisto.

Rilevanza per il lettore polacco

Le esperienze del Sudafrica ricordano che, senza un acquirente (rete o flotta di veicoli), l’upgrading non ha senso dal punto di vista economico. In Polonia lo stesso dilemma riguarda la localizzazione degli impianti di biometano rispetto alla rete gasiera, come discusso nell’articolo CHP o biometano: la scelta del percorso di valorizzazione del biogas].

Qualità del gas e standard

Perché il biometano possa sostituire il gas naturale, deve soddisfare requisiti qualitativi: il contenuto di metano deve essere generalmente superiore al 95%, l’acido solfidrico (H₂S) deve essere rimosso, l’umidità limitata e l’indice di Wobbe adeguato. Nell’Unione Europea, i requisiti sono definiti dalle norme EN 16723 (parti separate per l’immissione in rete e per il carburante veicolare). Non è stata trovata una descrizione di un equivalente nazionale uniforme di queste norme per il biometano in Sudafrica, pertanto, nei progetti basati su accordi con specifici acquirenti, è consigliabile concordare preventivamente i parametri di qualità.

Indicatore da monitorare

Per ogni progetto di biometano, è fondamentale la cosiddetta perdita di metano nell’upgrading (quanto metano fuoriesce con il flusso di scarto di CO₂). Le tecnologie differiscono sotto questo aspetto e la loro scelta influisce non solo sull’economia, ma anche sul bilancio climatico dell’impianto.

Nota sulle fonti

La descrizione della rassegna si basa sul titolo e sul riassunto disponibili pubblicamente; i confronti dettagliati dei costi e i risultati delle singole tecnologie devono essere tratti dal testo completo dell’articolo. I dati sulla potenza del biogas in Sudafrica provengono dall’associazione di settore e hanno carattere estimativo.