BIONICO: Un impianto pilota per trasformare la biomassa direttamente in idrogeno Sfruttare l’energia dell’idrogeno potrebbe aiutare l’umanità a decarbonizzare le economie globali. Il progetto BIONICO sta testando un nuovo impianto pilota innovativo che produce idrogeno direttamente da biomasse come le discariche. Energia © Kletr, Shutterstock Mentre l’umanità punta a un’economia globale decarbonizzata, le fonti energetiche più pulite sono sempre più ricercate. L’idrogeno potrebbe ridurre sia l’inquinamento che la produzione di gas serra nocivi. Tuttavia, la maggior parte dell’idrogeno attualmente prodotto proviene da gas naturali, da carboneo petrolio, che creano tutti anidride carbonica. La biomassa, tuttavia, è una fonte di energia rinnovabile quasi neutra in termini di emissioni di carbonio. Il processo di digestione anaerobica della biomassa residua proveniente da varie fonti (come ad esempio rifiuti animali, impianti di depurazione, acque reflue industriali e discariche) produce biogas, una miscela di metano e anidride carbonica. Il progetto BIONICO sta realizzando un impianto pilota per convertire direttamente il biogas in idrogeno. Il progetto ha sviluppato, costruito e presto dimostrerà un nuovo sistema presso un vero impianto di biogas, al centro del quale c’è un nuovo concetto di reattore. Si prevede che l’impianto produrrà 100 kg di idrogeno al giorno. L’impianto sarà il primo esempio di impianto di biogas-idrogeno basato sulla tecnologia del reattore a membrana installato in un impianto di biogas reale. «Rispetto a qualsiasi altro progetto di reattore a membrana precedente, BIONICO metterà in pratica il reattore a membrana su scala molto più ampia, con più di 100 membrane in un unico reattore a membrana a letto fluido», afferma il dottor Marco Binotti del Politecnico di Milano e coordinatore del progetto BIONICO. Il consorzio BIONICO è composto da otto partner provenienti da sette diversi paesi dell’UE. Ogni partner è stato coinvolto in un diverso aspetto della missione, come la progettazione e il collaudo del reattore insieme ai principali componenti del sistema. Il progetto BIONICO si basa sulle conoscenze acquisite da tre progetti precedenti: ReforCELL, FERRET e FluidCELL. Un nucleo catalitico Il fulcro dell’impianto BIONICO è un innovativo reattore a membrana catalitica. Questo innovativo reattore integra la produzione e la separazione dell’idrogeno in un’unica fase, con un’efficienza di conversione di reazione superiore al 70 % a 500-550 °C. Il biogas viene rifornito direttamente al reattore BIONICO insieme al vapore e all’aria. Con la presenza di un catalizzatore aggiunto, anche a queste temperature relativamente basse, le reazioni sostenute dalla combustione del metano nel biogas possono convertire il metano in idrogeno e anidride carbonica. «Il rendimento di questo processo di conversione sarebbe piuttosto limitato con queste basse temperature di esercizio, ma tale limite si può superare grazie alla presenza delle membrane. Le membrane a base di palladio agiscono come filtri attraverso i quali penetra solo l’idrogeno. Questo significa che l’idrogeno può essere raccolto come un flusso quasi puro», spiega il dottor Binotti. Alimentare un futuro di energia sostenibile Il progetto si propone diversi obiettivi. Dal punto di vista economico, si propone di dimostrare la fattibilità e l’economicità della soluzione e di definire il potenziale di mercato per il nuovo impianto. Dal punto di vista ambientale, BIONICO vuole fare dell’idrogeno prodotto a biogas una fonte di energia sostenibile e quantificare i potenziali benefici ambientali derivanti dall’uso di tali impianti nel lungo termine. Verranno effettuati test dedicati con diverse composizioni di biogas per dimostrare la flessibilità del processo rispetto al tipo di biogas. Il progetto si trova ora nella fase più importante: il reattore è attualmente installato in un laboratorio e, entro la fine dell’anno, sarà sottoposto a un test di 500 ore con biogas sintetico. Successivamente, altre 2 500 ore di test saranno avviate in una discarica portoghese. «Considerando che oggi circa il 95 % dell’idrogeno è prodotto da combustibili fossili, penso sia importante ricordare che l’idrogeno fornito da BIONICO proviene dal biogas e quindi è verde», afferma il dottor Binotti. Parole chiave BIONICO, discarica, energia, idrogeno, rifiuti animali, biomassa, biogas, sostenibile, verde, metano, vapore
