• +39 08241774469
  • info@daicarulina.com

IMPIANTI DI BIOGAS - daicarulina srl

  • Stato del progetto:Attivo
  • Data di partenza progetto:-
  • Data completamento:-
  • Organizzatore:DAICARULINA - Pasqualino Guiducci
  • Categoria del progetto:Biogas - produzione impianti
BIOgas

IMPIANTI DI BIOGAS

Costruzione di impianti di biogas e cogenerazione

L’impianto di San Marco dei Cavoti: Sintesi degli elementi principali

L’obbiettivo del progetto è quello di produrre energia elettrica, calore e biocompost tramite l’utilizzo di rifiuti organici, principalmente deiezioni animali, ma anche di altra origine quali residui di macellazione delle carni, cippato e materiali organici di scarto urbani, scarti industriali della produzione agroalimentare. L’aspetto centrale e innovativo dell’attività progettuale è che tali impianti usano una tecnologia di seconda generazione che usa esclusivamente scarti, senz’alcuna aggiunta di altri materiali integrativi, come il mais, la colza o altre colture destinate al consumo umano o transgeniche, che sono non solo costose ma anche sottoposte a vincoli legislativi specifici.

Nelle aree dove i primi impianti sperimentali sono in fase di sviluppo (ovvero nel Sannio – in provincia di Benevento) ci si è concentrati sulle deiezioni animali come materia prima in quanto la direttive UE in materia di nitrati (direttiva 91/676/CEE, recepita con DL 11/5/1999 n. 152 e il successivo DM del 2006) sta cominciando a venire attuata con una certa continuità dalle ASL e degli enti di controllo ambientale della Regione Campania, determinando costi aggiuntivi non sostenibili dagli allevamenti locali, soprattutto quelli piccoli e medi. Si è stimato infatti che un allevamento con in media 80 capi bovini che debba smaltire tutte le deiezioni organiche tramite lo smaltimento dei rifiuti ad un costo medio di due euro per quintale, abbia dei costi aggiuntivi tra i quindici e i ventimila euro l’anno, costi che ridurrebbero drasticamente la redditività delle imprese.

La necessità di sviluppare questi impianti è quindi sorta da una specifica esigenza di rispetto della normativa ambientale da parte delle aziende che, sebbene presente da diversi anni sul territorio nazionale, sta solo in tempi più recenti diventando stringente.

Un gruppo di lavoro si è quindi attivato per sviluppare un progetto di investimento per un impianto da 249 Kw che potesse trasformare un punto di debolezza notevole in un punto di forza, aggiungendo allo smaltimento delle deiezioni organiche a costo 0 anche la produzione di energia elettrica, con conseguente incremento della redditività aziendale. Il progetto, che è in fase di realizzazione, si può replicare in molte zone d’Italia (e all’estero) dove vi siano:

  1. 1- le condizioni per avere sufficiente materia prima;
  2. 2- una location adatta per la collocazione dell’impianto;
  3. 3- un accesso alla centralina dell’ENEL che non sia eccessivamente distante.

comunque precisato che è possibile applicare questa tipologia di produzione a tipologie assai differenziate di scarti organici, sebbene ogni tipologia richieda una progettazione specifica.

Elementi di innovazione del progetto

La tecnologia di produzione dell’energia per mezzo di biogas generato da batteri che decompongono gli scarti organici è sviluppata ormai dagli anni ’90, tuttavia ha sempre avuto una difficile applicazione perché vi sono sempre stati diversi limiti alla sua applicazione. Diverse aziende europee hanno sviluppato brevetti per gestire il ciclo di produzione in modo più o meno efficiente, ma nessuna di esse è riuscita a sviluppare un impianto che minimizzasse i difetti produttivi e rendesse veramente conveniente questo genere di produzione.

Dopo un lungo periodo di ricerche, il gruppo che sta sviluppando il piano di lavoro nel Sannio ha messo a punto un progetto che mette assieme i migliori brevetti sviluppati negli ultimi anni in Europa e sviluppando specifici accordi aziendali con le imprese produttrici. Il progetto sviluppato presenta quindi i seguenti elementi di innovazione:

  1. 1- le vasche di contenimento e di trasformazione degli scarti organici sono costruite con un cemento speciale che ha una elevata resistenza all’acidità della fermentazione ed evita la rottura che si produce con molta frequenza in questo genere di impianti. Il cemento in questione consente una garanzia di tenuta per almeno venti anni;
  2. 2- il sistema interno delle pale per movimentare la materia organica ha una struttura che consente la manutenzione senza dover fermare ogni volta l’impianto, con tutte le conseguenze negative del caso;
  3. 3- lo scambiatore di calore per la produzione di energia non è “affogato” nel cemento delle vasche ma è esterno, aspetto che ne consente la sostituzione con facilità in caso di rottura e una manutenzione molto più snella;
  4. 4- all’interno del processo di trasformazione è stato inserito un abbattitore di azoto che consente di eliminare una percentuale molto elevata dei nitrati dalla materia organica inserita, permettendo la fuoriuscita di compost biologico che può essere utilizzato come fertilizzante, risolvendo completamente il problema della gestione dei nitrati derivanti dalle deiezioni animali.

Produzione dell’impianto

L’impianto tipo produce quindi:

  1. 1- energia elettrica come output primario, in modo costante e senza risentire in modo rilevante delle condizioni ambientali;
  2. 2- compost biologico al 100% utilizzabile quindi anche dalle aziende agricole che hanno produzioni biologiche;
  3. 3- aria calda, come sottoprodotto del processo di produzione dell’energia, di cui parte viene riutilizzata per il processo (i batteri termofili operano per la produzione di biogas con maggiore efficienza a 50  gradi, a differenza di quelli mesofili che operano a 38 gradi e a tal riguardo l’impianto è dotato di “upgrade termofilo”) e in parte può essere veicolata per riscaldare un impianto produttivo nelle vicinanze, come un magazzino di stoccaggio dei formaggi, un salumificio o altre produzioni che richiedono costi significativi di riscaldamento.

A livello teorico si potrebbe anche recuperare l’azoto dei nitrati, purificarlo e commercializzarlo, ma richiede un impianto con un costo aggiuntivo di circa 300.000 euro e il prodotto generato ha un valore di mercato piuttosto basso, dato che esiste un cartello per l’acquisto dell’azoto composto da poche grandi imprese che tengono il prezzo di acquisti molto basso.

Dimensione dell’impianto

L’impianto potrebbe teoricamente avere una dimensione anche di qualche megawatt, ma per ragioni connesse alla normativa che regola l’accesso al GSE, ogni impianto ha una dimensione di circa 300 Kw (in questo modo è possibile seguire la procedura semplificata). Tuttavia è possibile collegare assieme più impianti, come si sta facendo nel caso dell’impianto di Benevento, per ottenere una produzione di 800-900 Kw, al fine di ottenere una maggiore redditività economica, dati i costi fissi. Sempre per la regioni prima citate di normativa per l’accesso al GSE non è opportuno sviluppare impianti di dimensione superiore al Megawatt perché la procedura di accesso al GSE diventerebbe assai più complicata e non è più possibile l’accesso ai fondi pubblici nazionali e regionali.

Un impianto di 249 KW lavora per 8400 ore l’anno (350 gg) e genera energia per 2.520.000 KW.

La dimensione dell’impianto va comunque valutata in relazione alla localizzazione, alla possibilità di ottenere materia prima e ad altre necessità aziendali. E possibile pensare ad un impianto di quasi un megawatt che coinvolga più allevamenti di media dimensione oppure ad un impianto di dimensioni minori che venga rapportato a singoli allevamenti.

Tra le competenze di coloro che gestiscono il progetto c’è anche una conoscenza perfetta delle procedure di accesso al GSE e una notevole rete di contatti che consente di rendere particolarmente efficiente questa procedura.

Vantaggi economici e ambientali 

Un impianto da 300 Kw genera i seguenti vantaggi economici:

  1. 1- produzione di compost biologico e di calore come elementi accessori, che non si computano in via preliminare;
  2. 2- la riduzione di potenziali costi di smaltimento futuri qualora la normativa europea sulla gestione dei nitrati venisse messa in atto in modo più stringente nella regione dove si effettua l’investimento;
  3. 3- lo sviluppo di un sistema di circolarità economico e un abbattimento degli impatti ambientali che è in linea con la nuova normativa sul collegato ambientale e sulla recentissima legge sul “Made Green in Italy”; a tal proposito è possibile per le aziende che si avvalgono di questo sistema di smaltimento fare una valutazione di “impronta ambientale” e mostrare un forte abbattimento degli indicatori ambientali, accedendo quindi a tutti i vantaggi della normativa inerente, che sanno più evidenti quando uscirà il decreto attuativo.

A questi elementi si possono aggiungere anche vantaggi sotto il profilo del marketing, della comunicazione e del commercio se le aziende vengono prodotti di alta qualità agroalimentare. Tuttavia essi devono essere valutati e quantificati in relazione ad ogni singolo caso.

Rischi connessi all’investimento

Normalmente in un progetto di investimento devono essere valutati i seguenti rischi:

  1. 1- fluttuazioni del mercato e dei ricavi connessi;
  2. 2- problemi inerenti al processo di produzione;
  3. 3- fluttuazione del prezzo delle materie prime e nell’approvvigionamento delle forniture;
  4. 4- competenze manageriali per la gestione operativa.

 

Questo progetto presenta rischi minimi in tutte e quattro le tipologie di rischio. Infatti, il mercato dell’energia ha un unico acquirente, il GSE, che acquista ad un prezzo fisso, purchèsi entri a far parte dei registri del conto energia. Quindi, il rischio di mercato in questo caso è praticamente nullo, dato che vi sono prezzi dati e calmierati e una produzione che viene assorbita per intero. Diverso è il caso in cui gli impianti siano indirizzati all’autoconsumo.

Il rischio di fornitura della materia prima. Premesso che le deiezioni animali rappresentano un elemento problematico di smaltimento e che con questa produzione questo avverrebbe senza costi, il progetto prevede di far entrare come soci gli allevatori o i produttori che hanno questa necessità, facendoli partecipare ai profitti d’impresa. Inoltre verrà loro restituito in compost biologico tutto il quantitativo di deiezioni conferito, dando loro anche la possibilità di riutilizzare le deiezioni come fertilizzante. Questo elimina del tutto il rischio di non avere forniture per la produzione né vi sono rischi di fluttuazione dei prezzi di qualsiasi natura.

Infine il rischio manageriale: il processo produttivo è estremamente semplice dal punto di vista gestionale: una volta effettuate le pratiche di accesso al GSE, la procedura di gestione è piuttosto semplice e non richiede l’assunzione di personale altamente qualificato, fermo restando che i proponenti del progetto hanno tutte le competenze necessarie.