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ISOLAMENTO DI IMPIANTI BIOGAS

Cosa è il biogas e come funzionano gli impianti

Il biogas è una fonte alternativa dedicata alla produzione di energia rinnovabile non fossile, risultante dallo sfruttamento di residui prodotti da qualsiasi tipologia di allevamento, (sotto forma di liquame, letame ed avanzi di cibo per bestiame), dalla produzione di alimenti (dagli avanzi di frutta e verdura a quelli di latte, pesce e carni, ecc.) e dalle acque di scolo provenienti da depuratori industriali o civili.

Il biogas è prodotto dalla fermentazione anaeroba di sostanze organiche collocate in un fermentatore a tenuta stagna. Si crea così una miscela di gas a rapporto variabile costituita per più della metà da metano ( CH₄), in gran parte da CO2 e il restante da altri gas, come elencato qui di seguito:

• Dai 50 ai 80 Vol.-% Metano
• Dai 20 ai 50 Vol.-% CO2
• Dai 0,01 ai 0,4 Vol.-% Idrogeno solforato
• Tracce di: ammoniaca idrogeno azoto monossido di carbonio

La caratteristica principale del biogas è che possiede un potere calorifico molto elevato, trasformabile in energia o calore. La trasformazione avviene per mezzo di un generatore in una centrale termoelettrica a blocco. Dal processo di fermentazione si ricava una sostanza residuale, il digestato, una sostanza liquida, totalmente priva di odore, dalle elevate proprietà agronomiche e dalle qualità migliorate rispetto alla materia nello stato iniziale.

 Il processo di produzione di energia e calore è totalmente innocuo ed ecologico. Il livello di CO2 prodotto durante il processo è pari a quello assorbito dalle piante nel processo di fotosintesi, per cui non inquina ed è in assoluto compatibile con la salute dell’uomo ed il rispetto dell’ambiente. Il biogas è una fonte di energia rinnovabile non fossile in grado non solo di garantire autonomia energetica, bensì una riduzione graduale dell’inquinamento dell’aria e, di conseguenza, dell’effetto serra.

L’importanza dell’isolamento negli impianti a biogas

Quando si produce biogas da liquame, le temperature di lavorazione sono superiori a quelle ambientali. Durante il processo di fermentazione stesso, si produce calore.
Considerata la quantità di biogas prodotta da un impianto, è quindi necessario mantenere una temperatura ottimale per tutto il processo di produzione. Per questo motivo è indispensabile applicare pannelli isolanti sulle pareti, sul fondo e sul soffitto, in modo da ridurre le perdite di calore all’interno dei contenitori in cui avviene la fermentazione.

Esistono diverse tipologie costruttive di impianto biogas, generalmente possono essere costruiti in orizzontale o in verticale, totalmente fuori terra, oppure totalmente o parzialmente interrati. Nel penultimo caso si avrà una struttura che è anche carrabile. La tipologia di impianto più comune è quella a forma cilindrica su asse verticale con una copertura in plastica.

 I fermentatori dovrebbero essere isolati preferibilmente dall’esterno, per coprire l’intera superficie del fabbricato (pareti, fondazioni, coperture, ecc..). A seconda delle scelte costruttive ed eventualmente della profondità della parte interrata, ci troviamo di fronte a strutture diverse e, conseguentemente, si rendono necessarie differenti caratteristiche termiche e meccaniche del materiale termoisolante.
I fermentatori costruiti interamente fuori terra devono essere sia isolati dalle dispersioni termiche verso il terreno, sia protetti contro eventuali dissesti dovuti ai cicli di gelo-disgelo del terreno stesso.
Ad un fermentatore interrato, totalmente o parzialmente, va invece applicato un isolamento “a cappotto”, così come accade per i piani interrati di strutture civili riscaldate. Per soddisfare i requisiti di resistenza l’isolante deve possedere determinate qualità:

• alta resistenza a compressione
• basso assorbimento d’acqua (sia per diffusione che per immersione)
• stabilità al contatto con acido umico
• stabilità al contatto con i gas emessi durante la fermentazione del liquame

per cui è necessario un isolante termico adeguato.

L’espanso rigido in polistirene espanso estruso (XPS) Styrodur soddisfa questi requisiti offrendo anche uno straordinario rapporto qualità- prezzo. Inoltre, il pannello isolante Styrodur possiede un’elevata resistenza verso tutti i tipi di gas che compongono, in misura variabile, la miscela di biogas.

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Un esempio interessante di cogenerazione di energia da impianto biogas riguarda un’azienda casearia italiana di medie dimensioni che ha saputo sfruttare gli scarti del siero per produrre una quantità di energia elettrica tale da poter essere venduta in rete. Puoi leggere l’articolo qui.