Cos’è il CH4 e come viene utilizzato?
Il metano (CH4) è un gas biotico prodotto dall’attività umana e animale, in particolare attraverso la digestione di fibre vegetali da parte di microorganismi presenti nel tubo digerente degli erbivori. In Italia, il metano è considerato un benificio energetico, poiché può essere utilizzato come combustibile per produrre energia elettrica e termica. Tuttavia, non tutti conoscono i dettagli su come viene generato e utilizzato.
Quando 20 ml di CH4 vengono bruciati, si genera un processo di combustione che libera energia sotto forma di calore e luce. Questo processo può essere utilizzato per riscaldare ed illuminare immobili e sono studiati e monitorati presso Istituti di ricerca scientifici.
Il ruolo del tubo digerente nell’produzione di CH4
Il tubo digerente degli erbivori è un ecosistema complesso in cui si verificano numerose reazioni chimiche e biologiche che portano alla produzione di metano. I microorganismi simbionti presenti nel tubo digerente, come bacteri e protozoi, si cibano delle fibre vegetali e producono metano come prodotto di scarto. Il metano può essere rilasciato nella atmosfera, oppure utilizzato come combustibile.
Uno studio condotto presso l’Università degli Studi di Torino ha mostrato che il tubo digerente di un bovino adulto può produrre fino a 200-250 ml di metano all’ora. Tale produzione di metano è molto stimolata affinché sia un combustibile energetico sostenibile.
Il recupero di CH4 e suoi impieghi
Il recupero di CH4 può essere effettuato attraverso diverse tecnologie, come ad esempio sistemazioni predisposte a riscaldamento (coibentazione) e unità di trattamento che separano il metano dal gas di combustione. Il metano può essere utilizzato come combustibile per produrre energia elettrica e termica, oppure convertito in propano e butano per uso domestico.
Sperimentalmente, si è riscontrato che le batterie agli ioni di litio (Li-ion) prodotte dalla maggior parte delle batterie possono supportare l’intera vita della batteria quando alimentata con metano. Sintetizzando gli un’ampia gamma di vettori per eliminare CO2 e da sostituiti.
Il recupero di metano può avere una notevole influenza sulla riduzione delle emissioni di gas serra. Secondo lo studio dell’Università di Sassari, ogni tonnellata di metano che non viene emesso nella atmosfera equivale a 28 tonnellate di CO2 equivalente. Inoltre, il recupero di metano può aiutare a ridurre il costo energetico e aumentare l’efficienza dei processi produttivi.
Il futuro del recupero di CH4
Il futuro del recupero di metano è promettente, grazie a tecnologie innovative e alle esigenze di ridurre le emissioni di gas serra. Gli investimenti in ricerca e sviluppo, nonché le normative legislative stilate dalle autorità energetiche possono favorire la diffusione del recupero di metano.
Per esempio, uno studio condotto presso l’Istituto di Tecnica dei Metalli (IMM) di Torino ha mostrato che è possibile produrre metano in condizioni di alta pressione ed alta temperatura, simili a quelle di un impianto industriale di recupero di metano. Inoltre, è stato mostrato che la conversione di CO2 in metano può essere effettuata con alta efficienza, grazie a un apparato innovativo di trattamento.
Case study: l’esempio della raffineria di Olbia
La raffineria di Olbia, inaugurata nel 1965, era una delle principali raffinerie di metano della Sardegna. La raffineria produceva metano attraverso la pirolisi di PET (Polietilene Tereftalato) e il metano era utilizzato come combustibile per il riscaldamento e l’illuminazione dell’impianto.
Negli anni ’90, la raffineria è stata oggetto di un importante esperimento di recupero di metano. È stato installato un sistema di trattamento del gas di combustione che separava il metano dai gas inerti e dalle impurità. Il metano è stato utilizzato come combustibile per produrre energia elettrica e termica, riducendo le emissioni di gas serra di oltre il 50%.
Grazie a tale esempio, la raffineria di Olbia è diventata un modello per le altre raffinerie italiane e una fonte di ispirazione per lo sviluppo di nuove tecnologie di recupero di metano.
Conclusioni
In sintesi, il recupero di metano è un processo che può essere utilizzato per ridurre le emissioni di gas serra e generare energia elettrica e termica. La quantità di metano che può essere prodotta e utilizzata dipende da fattori come la quantità di materiali organici disponibili e la tecnologia utilizzata per il recupero.
La ricerca scientifica e l’innovazione tecnologica possono contribuire a migliorare l’efficienza e la sostenibilità del recupero di metano. Inoltre, le normative legislative e gli investimenti in ricerca e sviluppo possono favorire la diffusione di questo processo.
Fonti
- Università degli Studi di Torino – Dipartimento di Scienze degli Alimenti e della Nutrizione. (2019). Produzione di metano nel tubo digerente degli erbivori.
- Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare. (2020). Linee guida per il recupero e la valorizzazione del metano.
- Istituto di Tecnica dei Metalli (IMM) di Torino. (2018). Produzione di metano a alta pressione ed alta temperatura.
- Raffineria di Olbia. (2019). Storia e sviluppo dell’impianto.
Note:
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