Biogas e biometano. Un’analisi delle potenzialità

Si tratta di una fonte di energia pulita dalle grandi potenzialità sia in termini ambientali che occupazionali, ma che ancora non ha trovato il giusto spazio nelle politiche energetiche nazionali. Andrea Taffuri ne descrive funzionamento e vantaggi, alla luce dell’attuale emergenza energetica

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Foto di Gerald Krieseler da Pixabay

Mentre cadono le bombe risulta difficile ragionare su quelle che saranno le dirette implicazioni del conflitto. Ma alcune conseguenze hanno degli effetti immediati su cui dovremmo ragionare. Uno tra questi è proprio legato ai rincari delle bollette di luce e gas causati dall’escalation del conflitto nel territorio ucraino. Fino a pochi giorni fa il prezzo del gas naturale era di 80 euro, contro i 18 di un anno fa. Il 2 Marzo, è stato sfondato il limite storico di 2,226 dollari per mille metri cubi. Mentre i governi stanno lottando per ridurre l’impatto dell’aumento dei prezzi dell’energia sulle bollette energetiche dei cittadini, una soluzione potrebbe essere a portata di mano, ovvero quella di aumentare la produzione di biogas e biometano.

Il biogas è prodotto dalla decomposizione di materiali organici. Questi residui vengono posti in un digestore in assenza di ossigeno. Con l’aiuto di una serie di batteri, la materia organica si decompone, rilasciando una miscela di gas: 45 – 85 vol% di metano (CH4) e 25 – 50 vol% di anidride carbonica (CO2). L’output ottenuto è un gas rinnovabile che può essere utilizzato per molteplici applicazioni, come per la produzione di energia elettrica e calore sia a livello industriale che domestico. Attraverso un processo di raffinazione e purificazione (upgrade), otteniamo biometano. Questa forma purificata di biogas grezzo può essere utilizzata come sostituto del gas naturale: CO2, H2O, H2S ed altre impurità vengono rimosse al fine di ottenere gas puro ad alto contenuto calorico che in gran parte viene utilizzato nel settore dei trasporti. Il biometano può essere facilmente immagazzinato e prodotto ad un ritmo costante, aiutando a bilanciare la fornitura di energia da parte del solare o dell’eolico.

Oggi, il prezzo del biometano può essere inferiore del 30% rispetto all’attuale prezzo del gas naturale. Secondo l’Associazione Europea Biogas (EBA), il biometano può essere prodotto a partire da 55 €/MWh, mentre il gas naturale costa circa 80 €/MWh, senza considerare l’impatto della CO2 che ammonterebbe a €18/MWh aggiuntivi, visto che il prezzo del carbonio ha raggiunto i 90 euro per tonnellata emessa. Chi emette combustibili fossili nell’ambito del sistema di scambio di quote di emissione dell’UE (EU ETS), come centrali elettriche, stabilimenti industriali o il settore dei trasporti, sono tenuti a pagare per ogni tonnellata di CO2 che rilasciano nell’atmosfera. Il gas rinnovabile non solo può garantire risparmio nel breve e nel lungo termine, ma anche competitività rispetto ad altri gas rinnovabili come l’idrogeno verde hanno bisogno di tempo per ottimizzarsi (circa 3-4 volte più costoso del biogas).

Nell’ambito europeo possiamo evidenziare un trend in forte crescita del biometano: nel 2020 la produzione è ammontata a 133 milioni metri cubi con 18 impianti di biometano e 35.000 tonnellate di biometano immesse al consumo. La rapida crescita del biometano in tutta Europa potrebbe fornire almeno 34 miliardi di metri cubi di gas rinnovabile entro il 2030 se sostenuta da un quadro legislativo favorevole. Ciò rappresenta circa il 10% della domanda totale di gas dell’UE entro il 2030. Sempre secondo l’EBA, se questo trend di crescita continua, entro il 2050 l’industria del biometano potrebbe coprire il 30-40% della domanda di gas dell’UE.

Anche in Italia possiamo assistere ad un forte aumento del biometano fino al raggiungimento di 2,5 miliardi di Nm3 prodotto in un anno da oltre 1600 impianti di digestione anaerobica che utilizzano in maniera principale scarti e sottoprodotti della filiera agroalimentare (http://www.terna.it/it-it/investorrelations/bilancierelazioni.aspx).

Attualmente la maggior parte degli impianti di biogas italiani producono energia elettrica anche se di recente sono stati introdotti diversi incentivi per la produzione di biometano. In Italia l’immissione al consumo di biocarburanti (biodiesel, biometano) nel 2019 ammontava a circa 1,5 milioni di tonnellate, con un contenuto energetico di 1,32 Mtep (+5,4% rispetto a quello del 2018). Anche nell’ambito europeo possiamo evidenziare un trend in forte crescita: nel 2020 la produzione di biometano è stata di 133 milioni metri cubi con 18 impianti di biometano e 35.000 tonnellate di biometano immesse al consumo.

Stando ai dati forniti dal Consorzio Italiano Biogas (CIB), In Italia sono operativi circa 1.500 impianti di biogas (di cui 1.200 in ambito agricolo). Potenzialmente il nostro Paese potrebbe produrre al 2030 fino a 8,5 miliardi di metri cubi di biometano, pari a circa il 12-13% dell’attuale fabbisogno annuo di gas naturale. Nel lungo termine, il CIB stima che la filiera del biogas/biometano potrebbe non solo ridurre le attuali emissioni ma anche favorire la creazione di 21 mila posti di lavoro e 16 miliardi in gettito per l’erario al 2030. Le ricadute economiche complessiveal 2030 si misurerebbero in 85,8 miliardi, di cui 17,7 nell’uso elettrico, 15 nel settore dei trasporti e 53,1 grazie all’immissione nella rete.

In questo scenario risulta sempre più necessario un chiaro sostegno politico per attirare più investimenti nel settore e sbloccare il pieno potenziale del biometano. La European Biogas Association chiede una nuova partnership pubblico-privato per produrre 40 miliardi di metri cubi di biometano entro il 2030. Oltre ai 34 miliardi di metri cubi di biometano sostenibile entro il 2030, in Ucraina possono essere prodotti 6 miliardi di metri cubi in più. Ciò fornirebbe ulteriori forniture di gas rinnovabile, sostenendo al contempo la crescita economica in quel paese. Il biometano può essere trasportato attraverso le reti del gas esistenti, riducendo i costi aggiuntivi di implementazione delle infrastrutture.

L’Italia è un ottimo caso per la ricerca e l’implementazione di strategie innovative legate alla promozione del biometano, sia per la presenza di un gran numero di veicoli a metano che per un’elevata quantità di gas importato. L’aumento esponenziale nella raccolta del rifiuto organico potrebbe costituire un ottimo strumento per aumentare la produzione di biogas e biometano, con una riduzione di gas climalteranti significativa. In un recente studio Cucchiella et al. (2019), evidenziano il potenziale del biometano generato dalla valorizzazione del rifiuto organico di 15 comuni italiani che rappresentano il 16,4% della popolazione italiana. Gli autori, considerando il target europeo del 65% di RD dell’organico, hanno stimato i seguenti scenari: da 80,4 a 102,8 milioni di m3 di biometano prodotto annualmente, tra i 127 ai 162 milioni di kgCO2-eq evitati annualmente e un valore economico da 135 a 187 milioni per l’intero arco di vita dei progetti. Quest’ultimo valore sale a 183 a 234 milioni quando il produttore di biometano è anche distributore di metano. Opportunità economiche e miglioramenti ambientali si tradurrebbero in energia pulita, prodotta internamente e applicata ad esempio al settore dei trasporti.

Un’altra proposta viene da Elettricità Futura, l’associazione di Confindustria che raggruppa il 70% del mercato elettrico nazionale, che chiede al Governo di autorizzare entro giugno 60 gigawatt di rinnovabili da realizzare in 3 anni, entro il 2024. In questo modo si potrebbe vendere l’energia prodotta ad un prezzo fisso (65 euro a megawattora rispetto ai 280 euro attuali) per 20 anni, senza indicizzazione. Questo progetto farebbe risparmiare il 20% del gas che importiamo e darebbe un vantaggio pari a 15 miliardi di metri cubi di gas l’anno, oltre 7 volte quello che il governo stima di ottenere dall’aumento delle estrazioni del gas nazionale. I 60 gigawatt da autorizzare (circa un terzo delle richieste di allaccio presentate a Terna) sarebbero suddivisi tra eolico, idroelettrico, bioenergia e fotovoltaico, con un forte incentivo alla creazione di nuovi posti di lavoro (circa 80.000) ed il recupero di terre agricole abbandonate (circa l’1,3%).