Bio2energy, ricerca per produrre energia rinnovabile dai rifiuti

Il progetto ha visto la collaborazione del Dipartimento di Ingegneria Industriale ed è stato condotto in via sperimentale presso il depuratore di Viareggio.

Produrre energia rinnovabile dai rifiuti organici. E’ la sfida, nel segno dell’economia circolare, con cui si sono misurati un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Industriale dell’Università di Firenze, del Pin di Prato e del CNR ICCOM nell’ambito del progetto regionale FAR FAS ‘Bio2energy’, finanziato dalla Regione Toscana con tre milioni di euro, coordinato da Sea Risorse, e la partecipazione di Alia e Cavalzani Inox. I risultati del progetto sono stati presentati in Aula magna del Rettorato di Firenze lo scorso 15 febbraio.

Bio2energy è un modello per il trattamento dei rifiuti in grado di produrre biometano e bioidrogeno dalla sinergia tra materiale organico (proveniente dalla raccolta differenziata) e fanghi di depurazione (provenienti da impianti di depurazione dell’acqua), attraverso un processo che si definisce di codigestione anaerobica: in assenza di ossigeno si ottiene la degradazione del materiale organico e la produzione di biogas.

Facciamo un passo indietro. L’idea del progetto FAR FAS Bio2energy nasce nel 2014 per far fronte alla mancanza di impianti per il trattamento di rifiuti organici (l’umido della raccolta differenziata) e lo smaltimento dei fanghi derivati dal processo di depurazione dei reflui urbani.

L’obiettivo del progetto è stato quella di unire le esigenze del mondo del trattamento delle acque e di quello del trattamento dei rifiuti promuovendo un approccio innovativo: usare la sezione di trattamento fanghi dei depuratori esistenti come piattaforma duale per recuperare entrambi gli scarti organici.

Finanziato dal settembre 2016, il progetto Bio2energy è stato condotto presso il depuratore di Viareggio. Sfruttando il digestore anaerobico già esistente, è stato possibile miscelare rifiuti organici, provenienti dalla raccolta porta a porta, e fanghi civili. Quello che si ottiene è un’ulteriore sezione di trattamento che viene inviata al digestore per essere trasformata in biogas e fertilizzanti rinnovabili.

Nell’ambito del progetto è stata inoltre realizzata una sezione di trattamento a scala preindustriale per modificare il processo di digestione anerobica classica in processo avanzato.  Questo processo innovativo, chiamato “dark fermentation”, è stato suddiviso in due fasi con l’obiettivo di stabilizzare meglio la sostanza organica e di promuovere la formazione di due vettori energetici: il bioidrogeno e il biometano.

Dopo una sperimentazione di 30 mesi, i ricercatori sono riusciti a dimostrare come il modello sia in grado di ottimizzare impianti di pubblica utilità, quali i depuratori, per il recupero di materia e la produzione di energia e una riduzione dei costi relativi al trattamento delle acque e dei rifiuti. La sinergia di trattamento fanghi-rifiuti, proposto dal modello Bio2energy, porta a un significativo risparmio per la Regione: il costo di trattamento della frazione organica si riduce da 108 a 90 euro a tonnellata, mentre il costo del trattamento dei fanghi civili da 1 euro a 60 centesimi a metro cubo.

Applicando il modello Bio2energy ad altri impianti di depurazione della regione sarebbe possibile trattare 160.000 tonnellate l’anno di rifiuti organici. In questo caso non sarebbero necessari investimenti elevati, ma solo interventi di manutenzione straordinaria. Si aprirebbe così uno scenario che agevolerebbe la gestione di due tipologie di rifiuti che oggi vengono esportati ad impianti di trattamento fuori dalla Toscana con un’importante ricaduta economica e ambientale.


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