Il biometano ottenuto dall’ugrading del biogas è un combustibile del tutto equivalente al gas naturale per composizione e potere calorifico, pertanto può essere sia utilizzato direttamente come biocarburante per autotrazione che essere immesso e trasportato nella rete del gas naturale, contribuendo così in modo significativo alla riduzione delle importazioni di combustibili fossili.

RSE ha sviluppato un processo di upgrading del biogas a biometano con sorbenti solidi che opera a pressione atmosferica con elevate prestazioni in termini di capacità e selettività di assorbimento per la CO2. La tecnologia messa a punto da RSE risulta di più semplice gestione ed economicamente più vantaggiosa rispetto alle tecnologie di upgrading commercialmente disponibili che al contrario presentano un’elevata penalità energetica ed un costo, sia di investimento che di gestione, non trascurabile. Inizialmente, il sorbente impiegato nel processo RSE era costituito da dietanolammina depositata su un supporto ceramico in forma di sfere ad alta area superficiale e porosità. Questo sorbente, sebbene nelle prove di laboratorio avesse mostrato prestazioni elevate, ha evidenziato problemi di stabilità durante due differenti campagne sperimentali in campo condotte nel 2015 e 2016, presentando un significativo degrado dell’efficienza di assorbimento con l’esercizio prolungato nelle reali condizioni operative. Nel corso del 2016 si sono pertanto testate altre tipologie di sorbenti solidi da impiegare in alternativa, riuscendo ad individuare una zeolite che in prove di laboratorio ha evidenziato una capacità di cattura molto superiore rispetto al sorbente su base amminica. Nel periodo di riferimento, tale zeolite è stata sottoposta ad una campagna di validazione in campo di lunga durata impiegandola nell’impianto pilota di piccola taglia, denominato BioMet-up, installato presso il digestore anaerobico del Centro di Biotrattamenti di Camposampiero (PD) della società ETRA. Durante questa campagna di misura, oltre a non aver manifestato alcun degrado a seguito dell’esercizio prolungato in condizioni operative reali, la zeolite ha confermato una capacità di cattura della CO2 più che doppia rispetto al sorbente a base di ammina. L’analisi energetica ed economica condotta sulla base dei risultati ottenuti con BioMet-Up ha indicato che la zeolite, consentendo un energy saving di oltre il 68% nei confronti del già vantaggioso e industrialmente competitivo sorbente a base di ammina, permette di realizzare un processo di upgrading del biogas maggiormente remunerativo rispetto alle tecnologie convenzionali attualmente disponibili sul mercato. Parallelamente, è stata verificata con prove di laboratorio la possibilità di effettuare la fase di rigenerazione utilizzando come gas di stripping aria al posto dell’azoto e riscaldando il sorbente in modo diretto con aria calda, invece che in maniera indiretta con acqua come vettore termico circolante in un’unità di assobimento/desorbimento concepita come uno scambiatore di calore a tubi alettati. Questa modalità di rigenerazione è possibile grazie alla stabilità chimica della zeolite, mentre non è applicabile nel caso del sorbente amminico a causa del degrado ossidativo che subisce l’ammina a contatto con l’aria. La rigenerazione in flusso d’aria consente un significativo risparmio energetico nella fase di rigenerazione, oltre ad una notevole semplificazione dell’unità di assorbimento/desorbimento che può essere realizzata come un normale reattore a riempimento e non più come una unità a scambio termico a tubi allettati. Infine, è stato condotto uno studio sulla modellazione di un impianto trigenerativo in cui il processo di upgrading del biogas a biometano con zeoliti è abbinato ad un motore cogenerativo. Caratteristica di tale impianto è poter variare liberamente la tipologia di energia prodotta che, a seconda dei fabbisogni o della domanda di mercato, può essere calore, energia elettrica o biometano.

Infine, è stato concluso il progetto UE correlato ASC2 (Amine-impregnated Alumina Solid Sorbent for CO2 Capture) finanziato dal Research Fund of Coal and Steel. Nel periodo di riferimento, è stata eseguita una campagna sperimentale in campo presso il partner CIUDEN (Ponferrada, Spagna) per verificare in condizioni di esercizio reali le prestazioni e la stabilità del sorbente sviluppato all’interno del progetto.