Digestione anaerobica e upgrading: tecnologie di produzione del biometano e potenziale di sviluppo in Italia

Il sistema energetico globale dipende fortemente dai combustibili fossili sin dalla prima rivoluzione industriale. Questi combustibili convenzionali sono stati essenziali per soddisfare la sempre più crescente domanda globale di energia. Tuttavia, il loro sfruttamento intensivo ha portato a problematiche ambientali che minano la sicurezza degli ecosistemi naturali e della vita umana. Vi è quindi un’urgente necessità di sviluppare tecnologie rinnovabili alternative che possano contribuire alla risoluzione dell’attuale crisi climatica ed energetica. Tra queste alternative, la bioenergia basata sulla biomassa ha ricevuto negli ultimi anni un’attenzione speciale. In particolare, il biometano rappresenta un vettore energetico che, oltre a ricoprire un ruolo importante nel processo di decarbonizzazione, può contribuire in maniera significativa alla transizione verso un sistema energetico sostenibile basato sulle fonti rinnovabili. L'obiettivo del presente elaborato di tesi è quello di esaminare i trattamenti e le tecnologie che portano alla generazione del biometano. Nella prima parte viene introdotta la problematica del cambiamento climatico analizzando il quadro normativo e politico degli ultimi decenni adottato per fronteggiare questa emergenza. A seguire, vengono descritti la digestione anaerobica e i processi chimici che si trovano alla base della produzione di biogas. Viene poi analizzata la raffinazione del biogas fornendo un quadro generale delle tecniche di upgrading maggiormente impiegate per la rimozione delle principali impurità. Nella seconda parte vengono presentati i possibili impieghi del biometano e dell’anidride carbonica, offrendo poi una sintesi dello stato attuale in Europa, analizzando in particolare il caso italiano. Infine, verrà calcolata, in via del tutto teorica, la quantità di biometano avanzato producibile in Italia considerando la massima disponibilità potenziale delle materie prime incentivate.