1. Raccolta e preparazione della biomassa :I materiali della biomassa, come rifiuti agricoli, rifiuti alimentari, letame animale, liquami e colture energetiche, vengono raccolti e preparati. La biomassa dovrebbe essere priva di contaminanti come plastica e metalli.
2. Pretrattamento :Se necessario la biomassa può essere sottoposta a pretrattamenti per renderla più idonea alla digestione anaerobica. I metodi di pretrattamento possono includere la riduzione meccanica delle dimensioni, il pretrattamento termico o il pretrattamento chimico per migliorare la scomposizione dei composti organici complessi.
3. Processo di digestione anaerobica :La biomassa pretrattata viene posta in un digestore o bioreattore chiuso e a tenuta d'aria. Il digestore mantiene un ambiente anaerobico, ovvero privo di ossigeno. Nel digestore sono presenti vari microrganismi, principalmente batteri anaerobici e archaea.
4. Idrolisi e acidogenesi :Nella prima fase della digestione anaerobica, i composti organici complessi presenti nella biomassa vengono scomposti in molecole più semplici dagli enzimi prodotti dai microrganismi. Questo processo è noto come idrolisi. I prodotti dell'idrolisi vengono poi convertiti in acidi grassi volatili (VFA) e altri composti intermedi attraverso l'acidogenesi.
5. Acetogenesi :Nella seconda fase, i batteri acetogeni consumano i VFA e altri composti intermedi prodotti durante l'acidogenesi. Convertono queste sostanze in acido acetico, anidride carbonica e idrogeno.
6. Metanogenesi :Nella fase finale, i batteri metanogeni utilizzano l'acido acetico, l'anidride carbonica e l'idrogeno prodotti nelle fasi precedenti per generare metano (CH4) e anidride carbonica (CO2). Il metano è il componente principale del biogas.
7. Purificazione del biogas :Il biogas prodotto dalla digestione anaerobica può contenere impurità, tra cui vapore acqueo, idrogeno solforato e altri gas in tracce. Per migliorarne la qualità, il biogas può essere sottoposto a processi di purificazione come la rimozione dell’acqua, la desolforazione e la rimozione dell’anidride carbonica.
8. Conservazione e utilizzo :Il biogas purificato può essere immagazzinato in sistemi di stoccaggio del gas o utilizzato direttamente come fonte di combustibile rinnovabile. Può essere utilizzato per cucinare, riscaldare, produrre elettricità e trasportare.
Il processo di digestione anaerobica è un metodo sostenibile ed ecologico per convertire la biomassa in biogas. Aiuta a ridurre le emissioni di gas serra catturando e utilizzando il metano, che è un potente gas serra, e produce anche una fonte di energia rinnovabile da materiali di scarto organico.
