Le Ultime Innovazioni nel Trattamento dei Rifiuti Agricoli per la Produzione di Biogas
Negli ultimi anni, il trattamento dei rifiuti agricoli è diventato uno degli argomenti più discussi nel settore. Da una parte, la necessità di gestire gli scarti in modo efficace; dall’altra, l’opportunità di valorizzarli per generare energia rinnovabile e fertilizzanti naturali.
Aziende come Viridis Energia stanno dimostrando che soluzioni innovative come la digestione anaerobica e il compostaggio possono trasformare un problema in una risorsa preziosa, con vantaggi significativi per l’ambiente e per le aziende agricole.
Negli ultimi anni, la gestione dei residui organici ha subito una trasformazione radicale. Grazie all’introduzione di tecnologie avanzate, è ora possibile trasformare letame, residui vegetali e scarti alimentari in biogas e fertilizzanti organici, migliorando sia la sostenibilità agricola che l’efficienza economica.
Viridis Energia è una delle realtà che più si è distinta in questo settore, offrendo soluzioni personalizzate per aiutare le aziende agricole a massimizzare il valore dei loro rifiuti.
Una risorsa nascosta nei rifiuti agricoli
Le attività agricole generano ogni anno enormi quantità di rifiuti organici, spesso difficili da gestire. In Italia, nel 2022, sono state raccolte circa 7,25 milioni di tonnellate di rifiuti organici, con una frazione umida di 5,46 milioni di tonnellate e una frazione verde di 1,79 milioni di tonnellate.
Letame, scarti delle coltivazioni, residui alimentari e persino sottoprodotti delle industrie agroalimentari costituiscono un flusso continuo di materiali che richiede una gestione adeguata.
Tradizionalmente, molti di questi residui venivano accumulati o smaltiti in modo poco efficiente, con conseguenze ambientali rilevanti. L’accumulo di letame, ad esempio, può portare al rilascio di metano e altri gas serra nell’atmosfera, contribuendo al cambiamento climatico. Inoltre, lo smaltimento in discarica o la combustione dei rifiuti organici non solo spreca risorse potenzialmente utili, ma rappresenta anche un costo aggiuntivo per gli agricoltori.
Attraverso l’utilizzo della digestione anaerobica e del compostaggio, è possibile trasformare questi scarti in energia rinnovabile, fertilizzanti organici di alta qualità e altre risorse utili per l’agricoltura moderna.
La digestione anaerobica
Il cuore dell’approccio alla produzione di biogas è la digestione anaerobica, un processo naturale che sfrutta l’azione di specifici microrganismi per decomporre la materia organica in assenza di ossigeno. Durante questo processo si producono due sottoprodotti principali: il biogas e il digestato.
Gli approcci tradizionali stanno lasciando spazio a metodi più sofisticati che ottimizzano l’efficienza del processo. La digestione anaerobica ad alto contenuto solido consente di trattare materiali organici solidi in modo più efficace, incrementando la resa di biogas. Ottimizzando la decomposizione dei composti organici complessi, la digestione ad alto contenuto solido rappresenta una soluzione particolarmente adatta per i residui agricoli ricchi di fibre, come il letame e i sottoprodotti vegetali.
Sono stati poi introdotti i processi di digestione a due stadi, una per l’idrolisi e l’acidogenesi, e l’altra per la metanogenesi. Questa separazione permette un controllo più accurato dell’attività microbica, migliorando la stabilità del sistema e aumentando l’efficienza complessiva della produzione di biogas.
Sviluppata da Alps Ecoscience, la Sequential Multiple Anaerobic Stages with Hydrogen (SMASH) integra l’uso di idrogeno per aumentare la conversione dei substrati organici in biogas. L’aggiunta di idrogeno favorisce la produzione di metano, portando a una resa più elevata e migliorando l’efficienza complessiva del sistema.
Pre-trattamento: le nuove scoperte
Il pre-trattamento è una fase preliminare del processo di digestione anaerobica, che viene utilizzata per modificare le caratteristiche fisiche, chimiche o biologiche dei materiali organici da trattare, al fine di renderli più facilmente accessibili ai microbi anaerobici che convertono la materia organica in biogas. L’obiettivo principale del pre-trattamento è migliorare la biodegradabilità dei materiali, favorendo una digestione anaerobica più rapida ed efficiente, che si traduce in una maggiore produzione di biogas.
- Pre-trattamento meccanico: Questo metodo include tecniche come la triturazione, la macinazione e la disintegrazione dei materiali solidi. L’effetto principale di queste operazioni è l’aumento della superficie esposta dei materiali organici, favorendo l’azione dei microbi che digeriscono la biomassa. È particolarmente utile per materiali fibrosi e resistenti come la paglia, che altrimenti potrebbero essere difficili da trattare. La riduzione delle dimensioni dei materiali solidi rende la materia organica più facilmente attaccabile dai microbi durante la fase di digestione.
- Pre-trattamento termico: L’applicazione di calore ad alta temperatura (tipicamente tra 70 e 180°C) è in grado di rompere i legami chimici complessi nei residui organici. Questo processo denaturante aumenta la biodegradabilità della biomassa, facendo sì che i microbi anaerobici possano metabolizzarla più facilmente. Il pre-trattamento termico può anche contribuire a ridurre la presenza di patogeni e inibitori nel materiale organico.
- Pre-trattamento chimico: L’uso di sostanze chimiche, come acidi, basi o enzimi, è una strategia per migliorare la digestibilità della materia organica. Gli acidi, ad esempio, possono rompersi i legami lignocellulosici nelle biomasse vegetali resistenti, mentre gli enzimi possono accelerare la decomposizione della materia organica complessa. I pre-trattamenti chimici accelerano la digestione anaerobica, aumentando la velocità e la resa della produzione di biogas.
Questi metodi innovativi migliorano l’efficienza del processo di produzione di biogas e aprono anche nuove possibilità per l’utilizzo di una varietà di materiali di scarto.
Diversificazione delle biomasse
L’industria del biogas sta evolvendo verso un uso sempre più diversificato dei materiali di alimentazione. Se in passato l’attenzione era concentrata principalmente su rifiuti agricoli tradizionali come il letame, oggi la tecnologia consente di valorizzare altre fonti di rifiuti organici.
- Rifiuti alimentari
- Colture energetiche: piante appositamente coltivate, come il mais o il sorgo, possono integrare i residui agricoli per garantire una fornitura costante di biomassa
- Rifiuti industriali organici.
Integrazione con il trattamento delle acque reflue
Un’altra innovazione significativa è l’integrazione della tecnologia del biogas con i sistemi di trattamento delle acque reflue. Questo approccio consente di trattare sia i rifiuti solidi che quelli liquidi in un unico processo, migliorando l’efficienza complessiva e riducendo i costi operativi.
I fanghi di depurazione prodotti dagli impianti di trattamento delle acque reflue possono essere utilizzati come substrato per la digestione anaerobica, aumentando la produzione di biogas. Allo stesso tempo, il sistema produce acqua trattata che può essere riutilizzata per l’irrigazione o altri scopi agricoli, chiudendo il ciclo di gestione dei rifiuti.
Conclusioni
Il lavoro di Viridis Energia dimostra che il trattamento dei rifiuti agricoli non deve essere visto come un problema, ma come un’opportunità. La combinazione di digestione anaerobica, compostaggio e soluzioni energetiche innovative offre alle aziende agricole strumenti concreti per ottimizzare le risorse, ridurre l’impatto ambientale e aumentare la redditività.
Grazie a tecnologie sempre più avanzate e a un approccio consulenziale che mette al centro le esigenze dei clienti, Viridis Energia si propone come un partner affidabile per tutti coloro che vogliono trasformare i residui agricoli in una risorsa strategica.