La tradizione si rinnova

A Grumello Cremonese (CR) la Società Agricola Palazzetto, associata alla filiera Granlatte Granarolo, ha inaugurato un impianto di biometano agricolo, integrato all'allevamento, uno dei primi in Italia. Per la realizzazione del progetto sono state coinvolte due realtà: l'azienda AB Energy S.p.A ha installato il sistema di upgrading del biogas in biometano e il cogeneratore, mentre Corradi & Ghisolfi si è occupata della progettazione e della realizzazione della sezione di biologia, delle opere edili e impiantistiche

Al centro di iniziative della Commissione Europea che puntano ad incrementarne la produzione, il biometano sta vivendo nel nostro Paese un periodo di vero e proprio "splendore". Non è un caso infatti che all'interno del piano REPowerEU, che mira a diversificare l'approvvigionamento energetico europeo, riducendo in questo modo la dipendenza del vecchio continente dai combustibili fossili, sia previsto un aumento della produzione del biometano che dovrà raggiungere entro il 2030, i 35 miliardi di mc l'anno. Non solo il biometano è una fonte energetica rinnovabile e programmabile ma può dare un deciso contributo alla decarbonizzazione di quei settori cosiddetti "Hard to Abate" (HTA), i settori industriali più inquinanti e più difficili da riconvertire, come ad esempio il trasporto pesante. Ed è proprio in questo contesto che dobbiamo inquadrare il nuovo impianto di biometano agricolo inaugurato a maggio dalla Società Agricola Palazzetto.


A Cremona il percorso verso la negatività carbonica passa dalla produzione del latte
La Società Agricola Palazzetto, parte della filiera Granlatte Granarolo, è un'azienda agro zootecnica situata a Grumello Cremonese, località agricola a circa 15 km a Ovest da Cremona. L'azienda conta al momento 400 vacche in lattazione per la produzione di latte alimentare (che viene poi conferito al Gruppo Granarolo) e una parte agricola di 500 ettari dove troviamo colture di mais, cereali autunno-vernini e sorgo. Circa 15 anni fa, nel 2009, con grande spirito imprenditoriale, Ernesto Folli, proprietario della Società, decise di integrare alla produzione agricola e alle attività zootecniche la produzione di biogas ottenuto appunto dalla lavorazione delle biomasse agricole del sito, ovvero, sottoprodotti, scarti agricoli e deiezioni animali.

Per realizzare il progetto, nello specifico l'impianto di cogenerazione, si rivolse ad AB Energy, business unit del Gruppo AB, società nata nel 1981 da un'idea di Angelo Baronchelli, all'epoca giovane specialista del settore elettrotecnico e tuttora Presidente del Gruppo che conta oggi oltre 1200 dipendenti con una presenza diretta in 20 Paesi tra Europa, Nord e Sud America, esportando in questo modo la qualità del "Made in Italy", applicata al settore delle rinnovabili, nel mondo. Come ci spiega Enrico Calzavacca, Chief Technology Innovation Officer del Gruppo AB: "AB Energy è attiva nel settore delle energie rinnovabili, della cogenerazione industriale e dell'efficienza energetica. Negli ultimi cinque anni il nostro business si è arricchito con la produzione del biometano ottenuto tramite l'upgrading del biogas. All'interno del nostro sito di Orzinuovi (BS), ci occupiamo quindi della progettazione e della costruzione, di questi impianti, modulari e containerizzati, che vengono poi esportati ed installati in tutto il mondo".


L'energia del biogas: il processo di cogenerazione
Il biogas ricavato dal primo impianto, a cui successivamente ne è stato aggiunto un secondo, viene impiegato per produrre energia elettrica in parte immessa in rete e in parte utilizzata per le attività della Società Palazzetto. Il biogas infatti, trattato adeguatamente, può alimentare un impianto di cogenerazione che restituisce energia termica ed elettrica.  
Decidere di integrare alle attività dell'azienda zootecnica la produzione di biogas ha segnato un cambio di paradigma per la Società Palazzetto.

"Dopo l'installazione dell'impianto, gli effluenti zootecnici e gli scarti legati alle colture di secondo raccolto potevano essere opportunamente valorizzati per ricavare biogas da impiegare nella produzione di energia elettrica. Inoltre, il digestato, una volta che questa biomassa veniva lavorata subendo un processo di digestione anaerobica, poteva essere riutilizzato come fertilizzante naturale", ci spiega Calzavacca.


Dal biogas al biometano: il nuovo impianto inaugurato
Un anno fa la Società Palazzetto ha scelto di fare un ulteriore passo in avanti verso la neutralità carbonica e la sostenibilità, decidendo di installare un impianto di biometano agricolo, uno dei primi impianti integrati all'allevamento in Italia, inaugurato a maggio di quest'anno. Per la realizzazione di questo nuovo progetto sono state coinvolte sia AB Energy Spa, che ha installato il sistema di upgrading del biogas in biometano e il cogeneratore, sia l'azienda cremonese Corradi & Ghisolfi Srl che si è occupata della progettazione e della realizzazione della sezione di biologia, delle opere edili e impiantistiche, così come aveva fatto per i precedenti impianti. Queste due realtà hanno lavorato fianco a fianco consegnando, in un anno, alla Società Palazzetto il nuovo impianto per la produzione di biometano. L'impianto produce 630 metri cubi/h di biometano, che viene immesso direttamente in rete, quindi 5.000.000 ca. metri cubi/anno, che permetteranno un risparmio di 11.760 t anno di CO2 eq.


Il processo di upgrading
Ma come si arriva, partendo dagli scarti, ad ottenere il biogas e successivamente il biometano?
Il biogas può essere prodotto a partire da diverse tipologie di biomasse: agricole, agroindustriali o dalla FORSU (Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani).

La tipologia di biomassa che può essere impiegata nel processo di produzione del biogas è regolata dalla direttiva REDII, direttiva che segna gli obiettivi per gli Stati membri dell'Unione in materia di consumi energetici derivanti da fonti rinnovabili, mentre la "ricetta di alimentazione", ovvero in che proporzione gli elementi che compongono la biomassa vengono inseriti nel digestore, viene decretata al momento dell'autorizzazione dell'impianto.

La biomassa pretrattata viene introdotta, tramite apposite pompe, all'interno del digestore. Successivamente si susseguono le fasi di: idrolisi, acidogenesi, acetogenesi e infine metanogenesi, ossia la parte finale del processo che porta alla produzione del biogas.

Il biogas è composto per il 55% da metano e nella parte restante da anidride carbonica, ossigeno, azoto e alcuni composti come ad esempio l'acido solfidrico. Per ottenere biometano idoneo per essere immesso in rete la percentuale di metano presente deve però raggiungere il 97%, per riuscirci è quindi necessario operare un processo di upgrading, una sorta di raffinazione, che prevede l'eliminazione dei composti e dell'anidride carbonica.

Il biogas viene quindi trattato innanzitutto per eliminare l'acido solfidrico (H2S) e i composti organici volatili, contenuti ad esempio negli oli essenziali, attraverso un sistema di filtrazione, compressione e deumidificazione. Nella prima fase uno scambiatore ad acqua refrigerata fornito di un chiller di raffreddamento abbassa la temperatura del biogas proveniente dal digestore, mentre un separatore di condensa rimuove l'acqua in eccesso. A valle della deumidificazione, una soffiante comprime il gas alla pressione idonea per i trattamenti successivi. Il biogas passa poi all'interno di serbatoi di carboni attivi per l'abbattimento dei composti organici volatili e dell'H2S.

Una volta eliminati questi composti, il biogas entra nel cuore dell'impianto di upgrading, dove il metano viene separato dall'anidride carbonica mediante un sistema a più stadi di membrane, oggetti semi permeabili composti da fibre polimeriche. A questo punto l'off-gas, ovvero il flusso di anidride carbonica separato, contiene una percentuale trascurabile di metano e può quindi essere liberato in atmosfera.

Il biometano conforme può essere a questo punto inviato alla compressione, se richiesta, prima dell'immissione in rete, oppure al sistema di liquefazione (ottenendo il GNL). Se il biometano risulta non conforme viene ricircolato al gasometro digestore insieme all'off gas. "Il biometano compresso a 25 bar, viene immesso nella rete SNAM per essere impiegato nel settore dell'autotrazione", aggiunge Calzavacca.


Ridare valore alla terra
L'impianto di biometano ha un impatto positivo anche sul suolo. Il digestato una volta esaurita la sua funzione all'interno dell'impianto, viene distribuito grazie ad una rete di tubazioni interrate, ai terreni dell'azienda agricola in quanto contiene proprietà che lo rendono perfetto per essere utilizzato come fertilizzante organico di alta qualità al posto dei concimi chimici.
In Italia, secondo i dati diffusi dall'agenzia Ansa, le aziende agricole e zootecniche attive al 2021 sono 709.000, il 12% di tutte le imprese del Paese. Il contributo agricolo italiano alla produzione di gas serra si attesta intorno al 9%. Grazie all'installazione degli impianti di biogas, biometano e cogenerazione, queste aziende, legate alla tradizione produttiva del nostro Paese, si rinnovano riducendo le emissioni e giocando un ruolo fondamentale nella decarbonizzazione di altri settori.



BIOCH4NGE la soluzione di AB Energy per l'upgrading del biogas: Tra le varie tecnologie di upgrading per il biometano disponibili sul mercato, AB ha scelto per BIOCH4NGE®, la soluzione installata nel sito di Grumello Cremonese, il sistema a membrane, il più diffuso e utilizzato al mondo. Le membrane sono costituite da particolari materiali polimerici che presentano una permeabilità selettiva utile alla separazione tra CH4 e CO2. BIOCH4NGE® è disponibile in taglie standardizzate da 150 a 2.500 Nm³/h, complete di sistemi di pre-trattamento associabili agli impianti biogas esistenti e integrabili con possibili estensioni legate alla liquefazione del gas e alla valorizzazione della CO2. Soluzioni di diverse dimensioni possono essere realizzate "su misura".

Corradi & Ghisolfi 
Corradi & Ghisolfi ha concepito e realizzato per la Società Agricola Palazzetto la sezione di biologia, le opere edili e impiantistiche e l'impianto di biometano da 635 Smc/h. L'azienda cremonese fondata nel 1970, da sempre attiva nel campo dell'edilizia agricola e zootecnica, grazie alla sua capacità di rinnovarsi e di saper adattare la propria offerta alle esigenze del contesto è oggi uno dei principali attori nel settore del biogas e del biometano con le sue soluzioni "chiavi in mano". Corradi & Ghisolfi è in grado di accompagnare il cliente in ogni fase della progettazione, dalla costruzione dei digestori fino alle complesse tecnologie annesse. Parallelamente a questa attività Corradi & Ghisolfi fornisce assistenza post vendita per la manutenzione ordinaria e straordinaria di tutti i tipi di impianti.
Abbiamo intervistato Damiano Sgariboldi, Responsabile Commerciale di Corradi & Ghisolfi che ci ha illustrato il lavoro svolto nel sito di Grumello Cremonese, svelandoci le peculiarità di questo impianto.

Quando inizia il vostro rapporto con la Società Agricola Palazzetto?
Il rapporto con la Società Agricola Palazzetto nasce nel 2009 quando Ernesto Folli, proprietario dell'Azienda, decise di costruire il primo impianto di Biogas per il quale abbiamo realizzato tutta la componente edile. La collaborazione tra il dottor Folli e Paolo Corradi, CEO di Corradi & Ghisolfi, è continuata nel tempo fino ad arrivare alla realizzazione di quest'ultimo progetto: l'ampliamento e l'upgrading dell'impianto per arrivare dal biogas a produrre biometano per autotrazione.

Quali sono gli elementi che costituiscono l'impianto?
Il primo elemento che costituisce l'impianto è la prevasca di carico (8 metri di diametro e 4 metri di altezza) dove vengono raccolti gli scarti zootecnici liquidi che tramite condotte di acciaio inox e polietilene vengono inviati ai fermentatori. L'impianto è dotato di due fermentatori uno primario (circonferenza 30 metri e altezza 7 metri) e uno secondario (circonferenza 33 metri e sempre 7 metri di altezza). Le pompe monoviti, poste nel locale tecnico permettono la propagazione delle matrici in ingresso ai due fermentatori e in uscita verso la stazione di separazione e verso la vasca di stoccaggio con recupero gas (32 metri di circonferenza e 6 metri di altezza). Grazie alla tramoggia di carico, realizzata in opera per le matrici solide, la biomassa viene convogliata nei digestori attraverso una pompa biomix che premiscela la matrice solida con una parte di digestato liquido derivante dal digestore.
 
Cosa ci può dire sul sistema di automazione dell'impianto?
"L'automazione dell'impianto di biometano dell'Azienda Agricola Palazzetto può vantare tra i più sofisticati ed innovativi sistemi di controllo industriale i cui punti di forza sono l'affidabilità e la ridondanza. È stato realizzato un sistema di controllo molto versatile che, in autogestione, è in grado di scegliere i diversi percorsi possibili prima di fermarsi ed avvisare l'operatore, lasciando quindi la massima flessibilità e parametrizzazione al gestore. Si è investito molto nella raccolta dei dati di processo, nella loro analisi tramite grafici funzionali e in una esportazione dinamica degli stessi al fine di facilitare la produzione dei documenti necessari per la verifica continua della sostenibilità degli impianti. Il tutto accompagnato da una infrastruttura di rete che su ampi spazi si avvale di ponti radio e fibre ottiche, con completa connessione da remoto ed avvisi diagnostici dell'impianto con sistema di messaggistica Bot di Telegram."

Corradi & Ghisolfi realizza soluzioni "su misura" per il cliente. Nel caso del sito di Grumello Cremonese quale elemento è stato inserito ad hoc per soddisfare le esigenze specifiche dalla Società Agricola Palazzetto?
L'impianto viene alimentato con i reflui, letami, stocchi e colture in rotazione che conferiscono alla matrice una elevata concentrazione di fibra. Per rendere quindi la miscelazione performante nell'impianto della Società Agricola Palazzetto sono stati montati i nuovi miscelatori Combi Max ideali per impianti con elevato tenore di sostanza secca, aumentandone l'efficienza. Lo speciale albero e le pale con profilo brevettato, imprimono un'azione sia radiale che assiale alla massa dell'intero digestore con un basso consumo energetico. La lubrificazione automatica delle tenute e dei cuscinetti garantiscono il funzionamento senza manutenzione per un numero illimitato di ore.


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