Sistemi innovativi per la produzione di bio-idrogeno ed energia rinnovabile da residui agro-zootecnici
Progetto Il settore agricolo nazionale attraversa da anni una fase di intensa riorganizzazione, principalmente dettata dalla progressiva globalizzazione dei mercati e dalle radicali riforme apportate alla Politica Agricola Comunitaria.
L¿elevata pressione competitiva interessa sempre più anche le aree agricole più avanzate del Paese quali, a esempio, le zone della pianura padana fortemente specializzate nelle produzioni cerealicole e zootecniche. Per altro, questi contesti di agricoltura particolarmente intensiva verranno maggiormente colpiti dalla recente introduzione dell¿eco-condizionalità dei contributi PAC e dal loro disaccoppiamento dalla produzione.
E', dunque, inderogabile un serio processo di diversificazione produttiva nell¿azienda agricola specializzata e, in tal senso, la conversione in atto in alcuni comparti agricoli nord-europei mostra che l¿agro-energia può rappresentare un¿importante opportunità per il settore primario.
In questo quadro, appaiono evidenti i potenziali benefici derivanti dall¿uso a fini energetici dei reflui zootecnici, considerato che il comparto nazionale produce annualmente oltre 150 milioni di tonnellate di effluenti di allevamento, il 60% dei quali nella sola pianura lombarda. Si tratta di produzioni talmente ingenti e concentrate da costituire un macroscopico fattore di impatto ambientale, qualora non opportunamente trattate. La digestione anaerobica, a tale riguardo, è una consolidata tecnica di trattamento degli effluenti, in grado sia di ridurre le emissioni in ambiente, stabilizzando i reflui per usi agronomici, sia di produrre biogas che l¿azienda può impiegare per generare in proprio energia rinnovabile da destinare al suo fabbisogno o al mercato.
Il presente progetto mira a studiare e ottimizzare un sistema innovativo di fermentazione a due stadi per la produzione di idrogeno, oltre che di metano, mediante digestione di effluenti zootecnici miscelati con sottoprodotti agricoli e biomassa vegetale.
L¿interesse per il processo a doppio stadio si giustifica qui, sia per la quantità di energia prodotta, sensibilmente maggiore rispetto ai digestori tradizionali, sia per l¿alto valore intrinseco del bio-idrogeno, la cui produzione da fonti rinnovabili rappresenta un obbiettivo strategico di assoluta priorità.
Il lavoro di ricerca prevede la sperimentazione di bioreattori in scala di laboratorio al fine di identificare: a) le condizioni ottimali di processo; b) i substrati organici a maggiore resa di energia e di bio-idrogeno.
Il bio-idrogeno ottenuto, opportunamente purificato, verrà impiegato per alimentare una cella a combustibile, ciò allo scopo di evidenziare potenzialità e limiti di questi sistemi nella produzione di energia elettrica a ¿emissioni zero¿.
I risultati acquisiti dal progetto, infine, costituiranno la base di conoscenza necessaria a valutare la fattibilità di futuri impianti pilota basati sulla tecnica di fermentazione a doppio stadio.