Purificazione del biogas in biometano

Combustibili rinnovabili

La produzione di gas naturale con metodi sostenibili si può ottenere con la purificazione del gas. Il biogas è un gas prodotto dalla fermentazione di rifiuti biologici e contiene principalmente metano (CH4) e anidride carbonica (CO2). La purificazione del metano consiste nella separazione del metano dall’anidride carbonica, il cui risultato è un flusso di gas di metano puro. Diversamente dal biodiesel e dal bioetanolo, questo biometano ha delle proprietà migliori rispetto al gas naturale fossile.

Carborex MS:

Il processo di purificazione del biogas può essere eseguito con Carborex MS, che separa il metano dall’anidride carbonica grazie all’utilizzo della tecnologia a membrana. Tale processo ha il vantaggio di essere a secco (ovvero esclude l’uso di prodotti chimici), a basso consumo energetico e facile da eseguire. L’intero sistema viene realizzato su un impianto mobile o in un container, che determinano un sistema a ridotto impatto ambientale e facile da trasportare. Si tratta pertanto di una tecnologia pulita con costi operativi bassi.
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Membrane

Le membrane all’interno di Carborex MS sono formate da centinaia di fibre cave, che hanno l’aspetto di bucatini. Queste fibre sono prodotte con polimeri e con materiale non poroso. La separazione di CH4 e anidride carbonica si verifica a causa della differenza in diffusività. La struttura molecolare dell’anidride carbonica consente a tale molecola di attraversare il polimero più rapidamente rispetto a quanto potrebbe fare la molecola del metano. Il biogas entra nella membrana contenuta nelle fibre cave. Questa separazione determina una corrente ricca di anidride carbonica nella parte che permea la membrana e una corrente ricca di metano nella parte trattenuta dalla membrana.

Pretrattamento e compressione

Come affermato in precedenza, il biogas è composto prevalentemente da metano e anidride carbonica. Vi sono tuttavia altri componenti che è necessario rimuovere prima che sia possibile entrare nella membrana. Il biogas contiene ad esempio in molti casi anche H2S, mercaptani e terpeni che bisogna rimuovere, ma anche acqua, anch’essa preferibilmente da rimuovere prima di accedere alla membrana. Per tale ragione, Carborex MS prevede una sezione di pretrattamento, durante la quale vengono rimossi questi componenti. Il passaggio successivo implica invece la compressione del gas fino a 16 bar ad opera di un compressore. La pressione è in grado di ottimizzare la separazione del metano e dell’anidride carbonica aumentando la permeabilità della membrana.

Multistadio e monostadio

Una membrana contiene centinaia di fibre cave e il Carborex MS contiene numerose membrane. A seconda del flusso in entrata, il numero di membrane all’interno di Carborex MS può variare. Anche se una membrana separa CO2 da CH4, la selettività di una membrana non corrisponde mai al 100%. Ciò significa che, all’estremità di una membrana, il flusso di metano contiene ancora una certa quantità anidride carbonica. Per raggiungere un livello elevato di purezza del metano, pertanto, al termine del processo alla prima serie di membrane ne viene aggiunta un’altra. Una serie di membrane è detta stadio. Il processo multistadio è in grado dunque di ottenere concentrazioni di metano pari al 98%. Sul lato permeato della membrana, a causa del circuito di riciclo intelligente, è possibile ridurre la concentrazione di metano nella corrente di anidride carbonica a <0,5%.

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Funzionamento semplice

Il Carborex MS rappresenta un esempio eccellente di ciò che DMT definisce tecnologia plug&play. L’intero sistema può essere avviato con il semplice azionamento del pulsante di avvio. Si tratta inoltre di un sistema solido e stabile, pertanto non è necessaria un’eccessiva manutenzione e non è richiesto il post-trattamento dei flussi di rifiuti, poiché il processo è a secco.

Risultato: Gas o combustibile verdi

Il biometano ottenuto con Carborex MS presenta molteplici possibilità di impiego. Il biometano è un sostituto del gas naturale e, in quanto tale, è possibile iniettarlo nella rete del gas naturale. Nel caso in cui non sia disponibile una rete di gas, può invece essere utilizzato come carburante per i trasporti. In tal caso, il gas viene compresso a 250 bar come bio-GNC o liquefatto (a -162 gradi Celsius) come bio-GNL.

Bio-GNL, il carburante del futuro

Gas verde liquefatto

Il gas naturale liquefatto (GNL), ottenuto dalla liquefazione del biometano di alta qualità, è il solo bio-carburante migliore rispetto al suo equivalente fossile. Le ricerche hanno dimostrato che il bio-GNL rappresenta oggi il carburante più efficiente in termini di costi per la riduzione delle emissioni di CO2; rappresenta dunque un investimento ideale per raggiungere i traguardi climatici. Grazie alla combinazione di combustione pulita, trasporto semplice, flessibilità e maggiore sicurezza sia in termini di capacità di riserve sia di stabilità del prezzo, il GNL sta riscuotendo sempre maggior successo in tutto il mondo come carburante del futuro. E DMT è in grado di produrlo.

Carborex®LNG in quattro fasi

Dopo il monitoraggio già definito e la promessa di nuove tecnologie, sono stati affrontati anche i problemi comunemente legati alla liquefazione del biogas (come la presenza di contaminanti e la rimozione di alcuni componenti come CO2 e H2O) attraverso lo sviluppo di un processo che prevede quattro fasi. Nella prima fase, il biogas viene pretrattato per la rimozione dei contaminanti tossici e dannosi, nonché di H2O. Successivamente, il biogas viene purificato e raffinato attraverso le membrane, grazie alla speciale soluzione plug-and-play Carborex®MS. Infine, il gas viene liquefatto in un Carborex®LNG e sarà pronto per essere distribuito nelle stazioni di rifornimento di carburante.
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Fino a 30 tonnellate al giorno

Mentre la tecnologia sviluppata da DMT garantisce una corrente di gas ad alta pressione povera in CO2 e priva di H2O, il ciclo di liquefazione può sfruttare questi stessi vantaggi aumentando la propria efficacia ed eliminando i rischi operativi legati alla qualità. Il risultato è un processo flessibile a basso costo, disponibile e scalabile fino a 30 tonnellate al giorno, in grado di offrire vari gradi di integrazione tra le fasi di purificazione e liquefazione

Il bio-GNL per raggiungere i traguardi climatici

L’utilizzo di flussi di rifiuti si fonda sullo sforzo di ridurre la nostra dipendenza nei confronti dei combustibili fossili e nella risoluzione di crescenti problemi ambientali. Le ricerche mostrano che l’utilizzo di bio-GNL porterà a una significativa riduzione delle emissioni di CO2: con questo carburante è davvero possibile raggiungere i traguardi climatici. DMT, lanciando la sfida di riuscire a creare un futuro pulito e all’insegna del benessere, ha dimostrato le sue competenze nella purificazione del biogas e nella compressione e liquefazione del biometano.

 

Prodotti
Desolforazione del gas
Traitement de l’eau