Shikaoi a Hokkaido: biogas da liquame bovino, biometano e idrogeno per i veicoli locali

Shikaoi, cittadina lattiero-casearia di Hokkaido, è uno degli esempi più citati di integrazione tra biogas agricolo e idrogeno. Secondo WSEW (Sankei Shimbun, giugno 2024), la cittadina conta poco più di 5200 abitanti e circa 21 000 vacche da latte, mentre il Centro per la Conservazione Ambientale (Environmental Conservation Center) è operativo dall’ottobre 2007. L’impianto può trattare il letame di 1870 capi di bestiame al giorno; alla digestione anaerobica vengono sottoposti anche scarti alimentari e fanghi. Il biogas alimenta due generatori a gas, mentre l’energia elettrica in eccesso viene venduta a Hokkaido Electric Power.

Impianto di biogas e calore

La materia prima proviene dalle fattorie lattiero-casearie limitrofe. Il calore di scarto dalla produzione di energia, a partire dal 2014, viene utilizzato nelle serre all’interno dell’impianto, dove si coltivano, tra l’altro, mango, patate dolci e pomodori; nell’ambito di un progetto dimostrativo, il calore serve anche per regolare la temperatura delle vasche di allevamento degli storioni. Il costo totale di costruzione del centro è ammontato a 1,745 miliardi di yen, di cui il comune ha coperto 350 milioni di yen grazie a sovvenzioni del governo nazionale e di Hokkaido. Nel 2016 è stato avviato un secondo impianto in un’altra zona del comune, in grado di trattare il letame di 3000 capi di bestiame al giorno. La tariffa per l’utilizzo di entrambi i centri è di 12 570 yen per capo di bestiame all’anno; inizialmente gli allevatori hanno reagito negativamente ai nuovi costi, ma poiché si è ridotto il lavoro per la produzione di fertilizzante dal letame, secondo il comune nessun contratto è stato rescisso. Delle circa 80 aziende lattiero-casearie del comune, circa il 30% utilizza il trattamento del letame.

Verso l’idrogeno

L’inaugurazione ufficiale della Shikaoi Hydrogen Farm è avvenuta il 24 gennaio 2017. Secondo la World Biogas Association, il biogas proveniente dalla digestione anaerobica di scarti agricoli e letame delle fattorie circostanti viene sottoposto a upgrading tramite separatori a membrana Air Products PRISM PB, e il biometano prodotto viene utilizzato in loco per la produzione di idrogeno rinnovabile, da cui si ottengono calore, energia e carburante per veicoli. Secondo Hydrocarbon Engineering, Air Products ha fornito anche la tecnologia della stazione di rifornimento SmartFuel, mentre nel centro è stata installata la prima stazione di rifornimento per veicoli a idrogeno di Hokkaido, che serve veicoli e carrelli elevatori; i partner del progetto sono stati anche Air Water, Kajima e Nippon Steel & Sumikin Pipeline & Engineering. L’idrogeno viene restituito agli allevatori locali e agli impianti vicini come fonte di energia rinnovabile. Il centro è stato descritto come il primo in Giappone a utilizzare scarti agricoli come fonte di idrogeno. Il progetto è stato una dimostrazione quinquennale sostenuta dal Ministero dell’Ambiente giapponese.

Secondo WSEW, oggi l’idrogeno prodotto dal metano del biogas viene venduto presso la stazione «Shikaoi Hydrogen Farm», costruita nel maggio 2022 da due aziende private. Si tratta dell’unica stazione in Giappone che vende idrogeno derivato da deiezioni di allevamento; il comune utilizza anche celle a combustibile in alcuni veicoli di servizio, e la stazione è meta di turisti che viaggiano per Hokkaido con auto a idrogeno.

Contesto: il biogas nell’allevamento bovino a Hokkaido

Agriland (marzo 2025) riporta, citando il governo giapponese, che a Hokkaido vivono oltre 800 000 vacche da latte e che l’isola rappresenta il 50% della produzione nazionale di latte. La professoressa Shiho Ishikawa dell’Università di Hokkaido stima che una vacca da latte produca circa 65 kg di letame al giorno e che da una tonnellata si possano ottenere 30–35 m³ di biogas. Secondo la stessa fonte, da allora a Hokkaido sono stati installati circa 140 impianti di biogas – da piccole installazioni di singole aziende agricole a grandi impianti gestiti da enti locali e istituti di ricerca; l’energia da biogas alimenta le attività quotidiane delle fattorie (alimentazione, abbeveraggio, mungitura, raffreddamento del latte), riducendo le bollette elettriche. La prof.ssa Ishikawa sottolinea il principio dell’«agricoltura circolare» (circulation farming): suolo sano, foraggio di qualità per le vacche e restituzione degli scarti ai campi, mentre il trattamento del letame riduce il lavoro e i costi di smaltimento. Agriland aggiunge che a Shikaoi dal letame si ottengono un fertilizzante liquido inodore (digestato) e biogas.

Conclusioni

Shikaoi rappresenta un esempio di «circuito chiuso» locale: liquame – biogas – energia, calore e carburante. La scala è tuttavia ridotta e il comune sta valutando la costruzione di ulteriori impianti, poiché la capacità attuale non consente di coprire tutte le aziende agricole. Per la Polonia, questo esempio costituisce più un’ispirazione organizzativa (tariffa per capo di bestiame, utilizzo del calore in serre) che un modello tecnologico: la scelta dell’idrogeno ha senso laddove esiste un mercato per le celle a combustibile e un sostegno pubblico.