Senza impianti di biogas: cosa accade ai rifiuti organici senza digestione anaerobica controllata

Senza una digestione anaerobica controllata, i rifiuti organici, il liquame e il letame si decompongono in modo incontrollato, emettendo metano, protossido di azoto e ammoniaca; un impianto di biogas cattura il metano e lo trasforma in energia, a condizione che sia a tenuta stagna e ben gestito. Il beneficio climatico non è quindi automatico, ma deriva dal confronto con uno specifico scenario di riferimento.

Gas serra

Il metano (CH₄) si forma durante la decomposizione anaerobica della materia organica, ad esempio nelle discariche e nei serbatoi di liquame. Secondo il V rapporto IPCC, il suo potenziale di riscaldamento globale è circa 28 volte superiore a quello della CO₂ su un orizzonte di 100 anni e circa 84 volte su 20 anni. Il protossido di azoto (N₂O) ha un potenziale di circa 265. Il N₂O si forma principalmente nei processi di nitrificazione e denitrificazione, tra cui lo stoccaggio e l’applicazione di fertilizzanti naturali. Nei successivi rapporti, i valori sono stati leggermente modificati. Dettagli sulle emissioni da fertilizzanti naturali: Emissioni da fertilizzanti naturali: metano, N₂O e ammoniaca].

Rischi della decomposizione incontrollata

• Discariche: i rifiuti organici si decompongono anaerobicamente, producendo biogas da discarica che, senza degasaggio, si disperde nell’atmosfera (Biogas da discarica]).
• Liquame e letame: nei serbatoi aperti emettono metano e ammoniaca.
• Percolati: provenienti dai rifiuti alimentari contengono grassi, proteine e carboidrati, che possono inquinare suoli e acque.
• Odori e rischi sanitari.

In Polonia, la combustione dei rifiuti all’aperto è vietata e costituisce un illecito, pertanto le principali alternative alla digestione anaerobica sono lo smaltimento in discarica, il compostaggio o il trattamento termico in impianti con depurazione dei fumi.

Vantaggi di un impianto di biogas

La fermentazione in un reattore a tenuta stagna cattura il metano, che, bruciato in cogenerazione, produce energia elettrica e calore o, dopo l’upgrading, diventa biometano. Il digestato ha un minore impatto odorigeno ed è un fertilizzante, se soddisfa i requisiti normativi. La riduzione delle emissioni riguarda sia il clima (meno metano) che l’aria (meno ammoniaca con uno stoccaggio e un’applicazione adeguati).

Limiti dei benefici

1. Tenuta stagna: le fughe di metano dall’impianto, dai serbatoi e dalle guarnizioni possono ridurre il beneficio; pertanto, sono importanti il rilevamento delle perdite e i serbatoi chiusi per il digestato (Digestato: stoccaggio in serbatoi chiusi]).
2. Scenario di riferimento: le emissioni evitate dipendono da ciò che accadrebbe al substrato senza l’impianto di biogas; non è possibile attribuire lo stesso valore a ogni installazione.
3. Igienizzazione: la digestione anaerobica riduce il numero di patogeni, ma non sostituisce l’igienizzazione richiesta per i sottoprodotti di origine animale (regolamento 1069/2009, tra cui la pastorizzazione).
4. Substrati dedicati: le colture energetiche richiedono di considerare le emissioni derivanti dalla loro produzione.

Soluzioni

• Investire in infrastrutture a tenuta stagna, monitoraggio delle emissioni e misurazioni periodiche delle perdite.
• Pianificare la raccolta differenziata dei rifiuti organici e il loro conferimento a impianti di compostaggio o di biogas anziché in discarica.
• Applicare tecniche di distribuzione del digestato a basse emissioni (Emissioni di ammoniaca dal digestato]).
• Valutare l’upgrading del biogas a biometano laddove vi sia un acquirente.

La giustificazione climatica del biogas è solida, ma richiede un calcolo accurato e una realizzazione a tenuta stagna.

Importanza della tenuta stagna e del monitoraggio

Affinché un impianto di biogas riduca effettivamente le emissioni, l’operatore deve controllare regolarmente la tenuta stagna dei serbatoi del gas, delle valvole di sovrappressione, delle condutture e delle unità di cogenerazione, nonché misurare il metano incombusto nei fumi del motore. Le perdite e la combustione incompleta sono le principali vie di dispersione del metano nell’impianto stesso. Buone pratiche, come la copertura dei serbatoi di digestato, il recupero del gas dal digestato e le ispezioni regolari, riducono tali perdite (Perdite di metano ed emissioni fuggitive in un impianto di biogas]).

Sintesi

Un impianto di biogas non è una soluzione universale per tutti i problemi legati ai rifiuti organici, ma laddove l’alternativa è lo smaltimento in discarica o lo stoccaggio in serbatoi aperti, la digestione anaerobica controllata consente di catturare il metano e ottenere energia e fertilizzante. Il valore climatico dipende dalla qualità della realizzazione e della gestione, pertanto la valutazione deve basarsi su misurazioni, non su dichiarazioni generiche. Inoltre, vale la pena notare che la riduzione degli odori e dei percolati migliora la qualità della vita nelle vicinanze degli allevamenti e degli impianti di trasformazione, il che può essere un argomento locale altrettanto importante del bilancio dei gas serra. Il confronto degli scenari di riferimento per progetti specifici richiede dati sul tipo di substrato, sul modo in cui è stato gestito finora e sulle distanze di trasporto, nonché sull’uso di serbatoi chiusi per il digestato.