La crisi climatica sta modificando profondamente il mondo dell’energia.
La transizione energetica che stiamo vivendo, prevede il passaggio dall’utilizzo di fonti energetiche non rinnovabili a fonti rinnovabili e al contempo l’adozione di tecniche di risparmio energetico, il tutto per conseguire uno sviluppo sostenibile e contenere le emissioni di GHG o almeno l’incremento dei livelli di carbonio in atmosfera.
In particolare per il settore dei gas combustibili la sfida ambientale per la decarbonizzazione porta nuovi scenari connessi a 3 temi specifici:
- La riduzione delle emissioni di metano in atmosfera;
- La distribuzione di gas combustibili prodotti da fonte rinnovabile (biometano, metano da metanazione di biosyngas e metano da metanazione di Idrogeno e CO2);
- La distribuzione di miscele H2NG o di Idrogeno puro (complementare ed integrato con il tema 2).
A questi 3 temi sono riconducibili i progetti di Gruppo riferiti al Biometano ed all’Idrogeno, i cosiddetti “green gas”.
Per l’idrogeno numerosi sono i progetti di sviluppo e innovazione che il Gruppo HERA ha inserito nel proprio Piano Industriale. È un tema emergente di enorme interesse per la transizione energetica e per l’attuazione del PNRR.
Questi progetti vanno dalla distribuzione di gas combustibili (metano) prodotti da fonte rinnovabile alla distribuzione di miscele Idrogeno - Gas Naturale, alla fornitura diretta di Idrogeno puro a utilizzatori “hard to abate” o uso autotrazione.
I progetti di Gruppo Hera stanno suscitando molto interesse nel mondo industriale e saranno oggetto di futuri specifici approfondimenti, anche riguardo al contributo del Laboratorio Heratech.
Invece costituiscono già una solida realtà e sono ormai avviate da alcuni anni le attività di Gruppo HERA per la produzione di biometano e biogas; attività che saranno oggetto di importanti ulteriori sviluppi nei prossimi anni.
Parlando di Biogas e Biometano, è necessario condividere il significato di questi 2 termini.
Il Biogas è una miscela di gas, i cui principali costituenti sono metano e anidride carbonica, prodotti dalla digestione anaerobica di biomasse, come scarti dell’agro-industria, colture dedicate, fanghi di depurazione, la frazione organica dei rifiuti solidi urbani (FORSU).
Il Biometano è invece il risultato della purificazione del biogas, un’operazione di upgrading che permette la rimozione di acqua, CO2, inquinanti come silossani, composti solforati, ammoniaca e altri, per renderlo compatibile con l’immissione in rete del gas naturale senza dover apportare modifiche a reti e impianti e che possa essere utilizzato dai normali apparecchi a gas.
La raccolta/produzione di biogas e la successiva purificazione e arricchimento a biometano consentono di:
- raccogliere e utilizzare come combustibile quote di metano che altrimenti sarebbero rilasciate direttamente in atmosfera;
- produrre gas combustibile che una volta combusto non rilascia ulteriore carbonio rispetto a quello oggi presente nella biosfera.
Il Gruppo HERA attribuisce al Biometano un ruolo fondamentale nella lotta al cambiamento climatico in una logica di una transizione energetica fondata sulla sostenibilità e sulla circolarità nell’utilizzo delle risorse. Tale visione si fonda su alcuni elementi che caratterizzano la filiera di produzione e di utilizzo.
Il biometano è una fonte energetica rinnovabile, flessibile, efficiente e programmabile grazie alle infrastrutture di trasporto e stoccaggio gas esistenti.
Ha generalmente standard di qualità molto elevati con livelli di purezza superiore al 95%, è chimicamente sostanzialmente uguale al gas naturale di produzione nazionale e per questo può essere immesso senza problemi nelle reti di trasporto e distribuzione del gas, può essere utilizzato per produrre energia elettrica e calore e quale carburante per l’autotrazione.
Nel 2018 HERAmbiente. ha inaugurato a S. Agata Bolognese il primo impianto per la produzione di biometano dai rifiuti organici realizzato da una multiutility per rilanciare su scala industriale la sfida delle rinnovabili.
È un impianto importante per la produzione di biometano e compost dalla frazione organica dei rifiuti, scarti alimentari e scarti verdi e potature, nato da ricerche e studi così come il successivo controllo gestionale dell’intero processo, fatto di nuove modalità di campionamento e analisi.
Queste nuove modalità sono state sviluppate dal laboratorio HERAtech, che ha così potuto fornire il proprio contributo nella gestione dell’impianto, seguendolo sin dalla fase di avvio fino alla messa a regime dell’intera filiera produttiva. Il laboratorio è cresciuto pertanto nelle nuove competenze di campionamento e analisi necessarie alla nuova matrice biometano, parallelamente, passo dopo passo, affiancando l’evoluzione del nuovo processo di produzione.
Per ammettere le immissioni di biometano sulle proprie reti gas INRETE-Distribuzione Energia, conformemente alle disposizioni impartite da ARERA, ha pubblicato il proprio Regolamento di immissione in rete di Biometano.
Questo regolamento fornisce indicazioni e prescrizioni per le Società che intendono immettere nella rete di distribuzione gas gestita da INRETE il biometano prodotto da propri impianti di produzione. Sono state così definite le modalità di connessione degli impianti di produzione di Biometano da allacciare alla rete gestita, in modo da garantire la sicurezza e la continuità del servizio di distribuzione gas. La stesura di questo documento ha visto il coinvolgimento, oltre ad INRETE, di altre strutture di Gruppo Hera ed in particolare il laboratorio HERAtech ha contribuito nel definire la Specifica di Qualità del gas Biometano, che contiene gli obblighi generali connessi alla qualità del Biometano, i parametri di qualità ed i relativi valori di riferimento e modalità di determinazione nonché le regole di gestione delle anomalie.
In relazione alla qualità dei gas combustibili (fossili o rinnovabili), in questi ultimi due anni l’attenzione e l’impegno del Laboratorio HERATech sono stati rivolti ai parametri di qualità da rispettare, che vanno da quelli previsti dalla Regola Tecnica sulle caratteristiche chimico-fisiche e sulla presenza di altri componenti indesiderati nel gas, (DM 18 maggio 2018) da quelli rilevanti per la sicurezza del sistema di distribuzione ed agli utilizzatori, come il contenuto di zolfo, di cloro, di silicio, ecc., ai parametri da integrare per la definizione della specifica analisi del rischio finalizzata, sia alla valutazione del rischio chimico/cancerogeno che del rischio biologico.
Tali composti sono da ricercare per la loro tossicità (IPA-Metalli pesanti – BTEX, ecc.), per il fatto di essere dei mascheranti/interferenti con le sostanze odorizzanti (Terpeni), per causare danni alle reti o alle apparecchiature (Silicio/polisilossani), per essere biologicamente pericolosi (Patogeni).
Tutto ciò deve essere verificato da controlli analitici, in campo e/o in laboratorio, presupponendo la messa a punto da parte del laboratorio di metodi di campionamento e analisi per una matrice nuova, oggetto di indagine in quanto prima sconosciuta. Tanta è stata l’attenzione del laboratorio nell’individuare i parametri da ricercare come possibili microinquinanti presenti, oltre a quelli dettati dalle varie norme, sulla base delle specifiche caratteristiche del biometano in funzione della diversa tipologia del materiale di provenienza, determinando così un ampio spettro di sostanze da ricercare. Successivamente l’impegno è stato rivolto a ricercare e “inventare” nuovi metodi che fossero adeguati a questo nuovo prodotto e allo stesso tempo con elevata sensibilità tale da garantire il confronto con i limiti normativi e da ottenere livelli di quantificazione così bassi da poter ritenere di escludere la presenza della sostanza ricercata.
Esistono infatti da tempo norme e metodi standardizzati, a livello nazionale e/o europeo e/o internazionale, che permettono di determinare la composizione e le proprietà chimico-fisiche del gas naturale. Differente è la situazione quando si parla di Biogas e soprattutto di Biometano: non esistono metodi standardizzati ufficiali di misura per i “macro” che i “micro-componenti” specifici: nei tavoli normativi sia italiani che europei è emersa una carenza di metodi dedicati e standardizzati per la determinazione dei composti presenti nella matrice biometano, da qui l’esigenza di sviluppare metodi analitici ad hoc per poi normarli.
Un cammino che il laboratorio HERAtech ha intrapreso in questi ultimi anni raggiungendo la capacità, acquisita in campo e in laboratorio, di determinare i diversi componenti e contaminanti, come riconosciuto dagli accreditamenti ufficiali ottenuti.
Ma il laboratorio prosegue nel suo percorso di innovazione con la messa a punto di metodiche e prove sperimentali sulle miscele metano/idrogeno nei diversi utilizzi oggetto di sviluppo del Gruppo.
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