Gli impegni internazionali assunti in materia di emissioni di gas clima-alteranti e le attuali dinamiche nel mercato delle fonti energetiche fossili hanno aperto scenari di ampio sviluppo delle fonti rinnovabili. A livello comunitario, a esempio, la recente risoluzione UE "20-20 per il 2020" programma per il prossimo decennio una riduzione delle emissioni di gas serra pari al 20% rispetto al trend attuale e, contestualmente, l'incremento del contributo delle fonti rinnovabili fino alla copertura del 20% del fabbisogno energetico comuntitario.
Il settore agricolo è chiamato a contribuire con un ruolo fondamentale nel raggiungimento di questi ambiziosi obiettivi, grazie allo sviluppo di filiere agro-energetiche efficienti che, tuttavia, mantengano un razionale equilibrio con la primaria vocazione alimentare e che garantiscano una sostenibilità ambientale nel lungo termine.
In questo quadro, la produzione di biogas da residui agro-zootecnici appare come una delle filiere di maggiore interesse per il contesto locale, considerando che nella sola pianura lombarda viene prodotto circa il 60% della quota nazionale effluenti di allevamento, pari a oltre 150 milioni di tonnellate annue.
Si tratta di quantitativi talmente ingenti e concentrati da costituire un macroscopico fattore di impatto ambientale se non opportunamente trattato.
A tale riguardo, la digestione anaerobica rappresenta 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 da immettere sul mercato. Per altro, le attività nel settore delle agro-energie rappresentano una notevole opportunità di diversificazione produttiva che viene richiesta alle aziende agricole dalla recente introduzione di requisiti di ecocondizionalità dei contributi PAC e dal loro disaccoppiamento dalle produzioni agricole.
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 e soluzioni tecnologiche atte a semplificarne la gestione operativa; b) i substrati organici di interesse agricolo che presentano le migliori rese di energia e di bio-idrogeno; c) le più opportune modalità di trasferimento tecnologico al settore agricolo locale.