IL PRINCIPIO DELL'ECONOMIA CIRCOLARE: GLI SCARTI DIVENTANO RISORSE PREZIOSE Gli scarti di allevamenti animali sono considerati effluenti zootecnici a fine ciclo. Gli impianti Biolectric attribuiscono valore aggiunto a un materiale considerato solo un costo da gestire per lo smaltimento. I micro impianti a biogas Biolectric godono di una filosofia progettuale innovativa: sono rivolti ad allevamenti bovini o suini medio-piccoli, sono economici, automatici, tecnologicamente efficaci e di componentistica semplice. Funzionano solo con reflui pompabili, dalle caratteristiche biologiche ideali per la digestione anaerobica. Dopo l’avviamento l’impianto è di facile gestione e la manutenzione è semplice e costante attraverso un’app e le varie componenti sono gestite in rete. L'IMPIANTO L’impianto biogas è costituito da una vasca in acciaio coibentato alta 2,5 metri, sormontata da una cupola gasometrica a doppia membrana, e da un container dove è alloggiata tutta la componentistica tecnologica. In azienda è necessario solamente gettare una piattaforma di cemento su cui appoggiare il kit e predisporre lo scavo per la posa dei tubi di collegamento. In queste condizioni, in tre giorni l’impianto viene montato ed è pronto per l’avviamento. La vasca è composta da un numero di pannelli variabile a seconda della potenza dell’impianto i quali vengono assemblati attraverso viti in acciaio. Dopo il montaggio del perimetro esterno della vasca, si esegue la coibentazione del pavimento, la posa dei tubi per il riscaldamento del digestore e del palo centrale che servirà per reggere la cupola gasometrica e la rete per la desolforazione biologica. L’impermeabilizzazione della vasca è fatta utilizzando una membrana speciale del tipo utilizzato per impermeabilizzare le discariche. Attraverso la membrana vengono fatti passare l’albero dell’agitatore, le condotte di adduzione e prelievo del liquame, il tubo di uscita del biogas ed il tubo di troppo pieno. Una pompa trituratrice viene montata direttamente nella pre-vasca di raccolta liquami già presente in azienda per alimentare il digestore attraverso le tubazioni di adduzione, anch’esse incluse nella fornitura. Nel container tecnico, oltre all'elettronica per il controllo in remoto, trovano spazio: il circuito del gas (le tubazioni, il filtro antischiuma, il secondo stadio di filtraggio gas a carboni attivi e l’analizzatore che serve per monitorare la presenza di acido solfidrico nel biogas e verificare che la sua concentrazione sia sempre sotto valori di pericolosità per il funzionamento del motore); il cogeneratore (un generatore elettrico accoppiato ad un motore a combustione interna modificato in fabbrica per il funzionamento a biogas e per avere un rendimento maggiore); una caldaia per riscaldare il refluo in fase di avviamento; gli scambiatori di calore per recuperare energia dal cogeneratore, cederla al digestore ed alle utenze termiche presenti in azienda; l’elettronica di controllo dell’impianto. Ogni componente è ottimizzato per essere più efficace e semplice possibile. FUNZIONAMENTO I reflui vengono prelevati direttamente dalla vasca di raccolta già presenti in azienda in cui confluiscono i raschiatori. Una pompa trituratrice invia la biomassa all’interno del reattore di digestione dove fermenterà per il tempo necessario (digestione anaerobica). Il biogas prodotto viene filtrato e valorizzato nell’unità di cogenerazione per la produzione di energia elettrica e termica. L’energia termica che non è necessaria per il riscaldamento del digestore viene resa disponibile alle utenze aziendali (riscaldamento latte vitelli, acqua di abbeveraggio, sala di mungitura, sistemi di essiccamento del foraggio, abitazione o agriturismo). Tutto l’impianto viene costantemente monitorato in remoto da tecnici specializzati, pronti ad avvisare e intervenire in caso di necessità. L’andamento dell’impianto è sempre verificabile da ogni punto nel mondo tramite un’app online che mostra i sinottici delle grandezze caratteristiche, e che permette di azionare da remoto la maggior parte dei componenti elettromeccanici. BENEFICI ENERGETICI ED AMBIENTALI I micro impianti Biolectric possono essere sfruttati dalle aziende zootecniche per generare energia, aumentando i propri introiti aziendali; il calore prodotto in eccesso può essere utilizzato per soddisfare le necessità termiche di altri processi aziendali. Un impianto da 11 kW a regime, con la tariffa incentivante, (con 8.000 ore di funzionamento all’anno) rende 18-20.000 euro annui. Uno da 44 kW arriva a fatturare 72-80.000 euro all’anno. Il prodotto in uscita (digestato) è utilizzato come fertilizzante e risulta essere maggiormente assimilabile dal terreno perché, essendo stato degradato nel processo biologico, è formato da sottoprodotti più semplici che vengono assimilati più facilmente dal terreno rispetto al refluo zootecnico tradizionale. L’impianto è in grado di autogestirsi durante il normale funzionamento, non richiede l’utilizzo di operatori dedicati, ed è di semplice componentistica. È caratterizzato da alcune soluzioni volutamente “low-tech” a tutto vantaggio della semplicità costruttiva e del contenimento dei costi per l’allevatore. Esistono diversi cicli chiusi, rigenerativi o di sussistenza, che caratterizzano l’impiego della tecnologia Biolectric: o Il ciclo chiuso del carbonio. L’impianto Biolectric non introduce sostanzialmente nuovo carbonio in atmosfera durante il suo funzionamento operativo. Il carbonio liberato dalla combustione dei motori è lo stesso carbonio immagazzinato all'interno degli alimenti del bestiame (prodotti e sottoprodotti di specie vegetali), fissato dalla fotosintesi durante il ciclo di crescita vegetale. o La rigenerabilità del materiale che alimenta l’impianto. Fin che gli animali vengono allevati e mangiano, sarà disponibile l’effluente zootecnico con cui alimentare l’impianto. Il residuo della digestione anaerobica, il digestato, viene reimpiegato come fertilizzante organico sui terreni agricoli per crescere le specie vegetali che saranno nuovamente alimento per gli animali. o La sussistenza della produzione elettrica. L’impianto Biolectric può produrre con i soli effluenti di un allevamento bovino più del doppio dell’energia elettrica di cui ha bisogno durante l’anno. Questa è una caratteristica estremamente futuribile in un contesto di elettrificazione crescente dei consumi, generazione distribuita e smart-grid. o Il ciclo e la sussistenza degli elementi fertilizzanti. L’azoto, il fosforo ed il potassio, elementi indispensabili alla crescita vegetale, non vengono ridotti nel passaggio attraverso l’impianto Biolectric. L’azienda può sostanzialmente continuare a gestire i liquami animali senza sostanziali stravolgimenti. o Il ciclo chiuso delle emissioni: l’emissione generata dai motori Biolectric, oltre a non immettere nuovo carbonio in atmosfera, rappresenta un miglioramento di diversi ordini di grandezza rispetto alle emissioni di gas clima-alteranti che avrebbero generato i liquami lasciati a maturare nelle vasche di stoccaggio senza la digestione anaerobica. Un impianto da 22 kW (120 vacche in lattazione) evita l’emissione di almeno 50.000 metri cubi all'anno di metano, corrispondenti a un milione di metri cubi di CO2. PROSPETTIVE FUTURE Teoricamente la tecnologia Biolectric potrebbe essere utilizzata anche per produrre biogas dalla frazione organica dei rifiuti solidi urbani, consentendo di immaginare piccole centrali di valorizzazione del rifiuto organico, che siano molto vicine ai luoghi dove il rifiuto viene prodotto. Il solo risparmio sui costi di trasporto e conferimento potrebbe giustificare l’investimento, ai quali si aggiungono i vantaggi ambientali dovuti alla mancata emissione di gas da discarica e trasporti.