di Paolo Travisi
Biogas dall’erba, quando conviene?
Produrre biogas dall’erba di sfalcio è possibile, e l’argomento non è del tutto nuovo. Infatti, già una decina di anni fa, il progetto europeo GR3 – Grass to green gas, era dedicato all’utilizzo di erba di scarto, cioè derivata dalla tosatura di un parco o di un’area agricola, come materia prima per produrre gas pulito. All’epoca, nel progetto europeo in cui era coinvolto anche il Veneto, si cercava di sviluppare la tecnologia idonea per produrre questa miscela di gas metano ed anidride carbonica prodotta dalla fermentazione in assenza di ossigeno di matrici organiche, (digestione anaerobica); in natura questo processo avviene nell’apparato digerente degli animali e quando si trasforma materiale organico in assenza di ossigeno per l’appunto.
Produrre biogas dall’erba: il processo
Il processo naturale di biodegradazione della materia organica senza ossigeno , può essere riprodotto usando i cosiddetti digestori anaerobici, simili a serbatoi, in cui il biogas viene trasformato in combustibile che può sostituire il gas derivato dal fossile, ma può anche alimentare generatori elettrici e produrre fertilizzante. Eppure dopo un decennio di ricerca, ancora oggi l’energia potenzialmente prodotta dall’erba di stralcio è ampiamente sottoutilizzata in tutta Europa e negli Stati Uniti. Motivo? Più di uno: sicuramente a causa di un’insufficiente conoscenza di tecnologie idonee per la falciatura, la conservazione e la digestione anaerobica di residui di erba, così come l’assenza di cooperazione tra gli operatori della filiera, a cui si aggiunge un tema non secondario: la scarsa convenienza economica. Di conseguenza i residui erbacei provenienti da sfalci, nonostante le interessanti potenzialità, o non vengono utilizzati o lo sono marginalmente.
Dall’America una nuova possibilità?
Il tema però, torna di interesse dopo che una ricercatrice americana della Iowa State University, Lisa Schulte Moore, ha trascorso gli ultimi anni studiando come trasformare in modo efficiente l’erba raccolta in gas rinnovabile conveniente per gli agricoltori che decidessero di convertire porzioni dei loro terreni in praterie, da cui tagliare l’erba con destinazione energetica.
“Stiamo guardando ai mercati esistenti dove c’è già una domanda, utilizzando infrastrutture esistenti per ridurre i costi della transizione energetica e creare vantaggi in più categorie. Vogliamo vantaggi per gli agricoltori, vantaggi per le imprese, vantaggi per i comuni e vantaggi per la società“, ha detto Schulte Moore, professoressa di ecologia delle risorse naturali e gestione. “Per sostituire il gas naturale con risorse che revitalizzano l’agricoltura sostenibile, dobbiamo essere in grado di quantificare quanta energia possiamo produrre e mostrare che può essere economicamente vantaggioso e ambientalmente sostenibile“, ha aggiunto Mark Mba-Wright, professore associato di ingegneria meccanica e co-autore degli studi.
Il modello americano di 10 digestori anaerobici: quanto costa il biogas prodotto?
In uno studio pubblicato su BioEnergy Research, i ricercatori americani hanno sviluppato un modello basato su una rete di 10 digestori ubicati sia all’interno che intorno alla città di Ames, alimentati oltre che dalla materia prima erbosa, anche da letame di bestiame, sottoprodotti di biocarburanti, rifiuti alimentari e acque reflue. L’analisi ha mostrato che i digestori potrebbero generare biogas con un costo livellato di 0,011 dollari/kWh, elettricità a un costo livellato da 0,025 a 0,039 dollari/kWh e fertilizzante a un costo che va da 0,035 dollari a 0,055 dollari/kWh; costi di produzione del biogas più alti del gas tradizionale, ma secondo lo studio i comuni più grandi di Ames sarebbero in grado di ridurre i costi sfruttando l’economia di scala, per diminuire i costi di capitale ed ottimizzare le infrastrutture per ridurre al minimo gli sprechi, fornendo energia sufficiente per alleviare i picchi della domanda, anche se la ricerca rimanda a studi futuri per valutare la reale fattibilità di questi casi d’uso.
Invece un secondo studio americano, pubblicato in GCB Bioenergy, ha sviluppato un altro modello per valutare l’impatto economico e ambientale di due digestori per processare biomassa erbosa; secondo l’analisi nel corso della loro vita utile, stimata in 20 anni, produrrebbero un profitto di oltre 400 milioni di dollari, grazie ai 45 milioni di gigajoule di gas naturale rinnovabile prodotti in due decenni ed avrebbero un’impronta di carbonio inferiore dell’83% rispetto al gas naturale derivato da fonti fossili. Ma nello studio i ricercatori per calcolare la redditività del biogas prodotto dai due digestori hanno tenuto in considerazione anche i programmi e bonus esistenti a livello nazionale e federale che supportano la produzione energetica a basso impatto ambientale, ed allo stesso tempo considerando erba di praterie su terreni agricoli poco produttivi.