In un mondo ideale gli scarti alimentari, i liquami, i rifiuti dell’industria agroalimentare o i fanghi di depurazione non dovrebbero essere “un problema da gestire”, ma una materia prima in grado di produrre energia rinnovabile e di restituire nutrienti al suolo. Ed è proprio questo l’obiettivo della biometanizzazione: convertire i rifiuti organici in biogas e in un materiale digerito utilizzabile, evitando che finiscano in discarica con la conseguente chiusura del ciclo.
Qui sotto scoprirai cos’è esattamente, come funziona e perché è considerato un elemento fondamentale per l’economia circolare.
Che cos’è la biometanizzazione?
La biometanizzazione (chiamata anche digestione anaerobica o produzione di biogas) è un processo biologico privo di ossigeno in cui i microrganismi decompongono la materia organica e la trasformano in:
- Biogas: miscela di gas composta principalmente da metano (CH₄) e anidride carbonica (CO₂).
- Digestato (materiale digerito): il residuo stabilizzato del processo, che può essere valorizzato (come ammendante o fertilizzante, a seconda del trattamento e della normativa applicabile).
In altre parole: la biometanizzazione accelera e controlla una decomposizione naturale, ma lo fa in condizioni ottimali per recuperare energia (sotto forma di biogas) e gestire al meglio i rifiuti organici.
Come funziona il processo di biometanizzazione?
Nonostante possa variare a seconda del tipo di residuo e della tecnologia dell’impianto, lo schema generale prevede quattro fasi fondamentali: preparazione del residuo, digestione in assenza di ossigeno, sfruttamento del gas e valorizzazione del digestato.
1) Ricezione e pretrattamento del residuo
I rifiuti organici richiedono solitamente operazioni preliminari come la separazione dei materiali non idonei (plastica, sabbia), la triturazione/omogeneizzazione e la regolazione dell’umidità. Il tipo di substrato influisce notevolmente sul rendimento e sulla composizione del biogas.
Nella digestione anaerobica si parla anche di via umida o via secca a seconda del contenuto di materia secca (esistono soluzioni che differenziano i range tipici).
2) Digestione anaerobica, il cuore della biometanizzazione
All’interno del digestore gruppi microbici agiscono in catena fino a produrre metano. A livello divulgativo, il processo viene solitamente spiegato nelle seguenti fasi:
- Idrolisi: le molecole di grandi dimensioni (grassi, proteine, carboidrati) diventano composti più semplici.
- Acidogenesi e acetogenesi: vengono generati acidi grassi volatili e altri precursori.
- Metanogenesi: i batteri metanogenici trasformano i composti in metano e CO₂.
Per la stabilità del processo vengono controllate variabili quali temperatura, umidità e pH, per mantenerle sempre vicine ai range ottimali.
3) Cosa si ottiene con il biogas? (uso diretto o “upgrading”)
Il biogas può essere utilizzato per produrre calore e/o elettricità. Se si desidera ottenere un gas rinnovabile equivalente al gas naturale, viene invece attuato un processo di depurazione o upgrading: si eliminano la CO₂ e le impurità per aumentare la concentrazione di metano.
A titolo indicativo il biogas contiene solitamente una percentuale rilevante di metano (vengono spesso citati intervalli vicini al 50-75% CH₄), oltre a CO₂ e tracce di altri composti. Il risultato dell’upgrading è il biometano, con caratteristiche molto simili a quelle del gas naturale, ma di origine non fossile.
4) Gestione e valorizzazione del digestato
Il digestato è l’altro grande risultato del processo. Se gestito correttamente, consente di recuperare nutrienti e materia organica, contribuendo al loro ritorno al suolo (sempre nel rispetto dei trattamenti e dei requisiti normativi corrispondenti in base all’origine e all’uso).
Vantaggi e benefici della biometanizzazione
La biometanizzazione viene spesso citata come una tecnologia dal doppio beneficio perché agisce contemporaneamente sui rifiuti e sull’energia.
Riduce l’impatto ambientale e le emissioni
- Impedisce che parte della frazione organica finisca in discarica, dove la sua degradazione genera gas in maniera incontrollata.
- Negli impianti di biometanizzazione, la produzione e la cattura del biogas sono controllate e il metano può essere recuperato e sfruttato a fini energetici.
Produce energia rinnovabile e facilmente gestibile
A differenza di altre energie rinnovabili che dipendono dal sole o dal vento, il biogas/biometano può essere prodotto in maniera continua (a seconda della disponibilità di substrato e del funzionamento), contribuendo a fornire energia “dispacciabile” e utilizzabile in molteplici applicazioni. Il passaggio al biometano tramite upgrading è particolarmente rilevante quando si cerca un gas di alta qualità.
Migliora la gestione dei rifiuti organici
La biometanizzazione è l’ideale per i rifiuti agricoli e zootecnici, agroindustriali, urbani (frazione organica) e i fanghi, purché sia accompagnata da una raccolta e un pretrattamento adeguati. A livello istituzionale è descritta come parte dei trattamenti biologici dei rifiuti.
Restituisce valore al sistema tramite nutrienti e materia organica
Il digestato, dopo un trattamento appropriato, consente di far ricircolare i nutrienti invece di dipendere esclusivamente da apporti esterni, per una perfetta logica circolare.
Biometanizzazione ed economia circolare
L’economia circolare punta a ridurre i rifiuti, mantenere i materiali in uso e rigenerare i sistemi. La biometanizzazione apporta valore sotto questi quattro aspetti:
1) Trasforma i rifiuti in risorse
La frazione organica smette di essere un costo inevitabile trasformandosi in energia (biogas/biometano) e in un sottoprodotto (digestato) con potenziale di valorizzazione.
2) Chiude i cicli locali (energia e nutrienti)
In molti territori i rifiuti organici vengono generati in luoghi in cui è richiesta energia e dove sono necessari nutrienti per i terreni agricoli. Questo approccio di prossimità riduce i trasporti, favorisce le catene locali e collega i settori (urbano, agricolo, industria alimentare).
3) Riduce la dipendenza dalle risorse fossili ed esterne
Il biometano è considerato una risorsa per disporre di un gas rinnovabile con prestazioni equivalenti al gas naturale, ma senza origine fossile. Recuperando i nutrienti tramite il digestato, rafforza anche l’idea di utilizzo integrale dei rifiuti.
4) Promuove modelli di gestione più efficienti
In Spagna la corretta gestione della frazione organica è un tema molto presente nel dibattito sui rifiuti. La biometanizzazione viene spesso citata come strumento per migliorare tale gestione e avanzare verso un modello più circolare e a basse emissioni di carbonio.