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Il metano biologico al posto delle batterie: un metodo ecosostenibile per conservare l’energia

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RAVENNA/CAGLIARIC’è un metodo tutto italiano per eliminare l’anidride carbonica prodotta da attività antropiche e convertirla in energia sostenibile. Gli “Archimede Pitagorici” di Ravenna realizzano in Sardegna un’innovazione storica: l’anidride carbonica e l’idrogeno diventano metano: un metodo ecosostenibile e innovativo per conservare l’energia. Una delle sfide più importanti che dovrà affrontare l’umanità nei prossimi anni sarà quella del conservare l’energia rinnovabile. Lo stoccaggio nel breve termine è relativamente semplice, come il suo utilizzo istantaneo. Si complica, e di molto, la gestione sul medio o lungo termine. Ci sono picchi di surplus che non sono facili da distribuire lungo la rete elettrica istantaneamente: le batterie non bastano più, ce ne vorrebbero di gigantesche e sarebbero molto costose anche nella gestione.

Su questo fronte opera da anni Res Italia (Reliable Environmental Solutions), società cooperativa con sede a Ravenna, fondata nel 2004 da Chato Della Casa, originario di Vulcano (ME). L’azienda è impegnata nello sviluppo e nella promozione di applicazioni e soluzioni impiantistiche innovative, basate sulla digestione anaerobica.
Oggi Res è una eccellenza italiana nella ricerca e nell’innovazione fino alla fase di prima prototipazione, al comando ci sono tre soci. Il presidente è Davide Bersani, 48enne laureato in Ingegneria Meccanica e progettista di macchine e impianti R&S, in azienda si occupa di progettazione per la realizzazione di impianti prototipali ed attrezzature sperimentali. Chato Della Casa, 51enne, è il vice-presidente: laureato in Scienze Ambientali e architetto paesaggista, Presso RES si occupa in particolare del settore Biogas e collabora alle attività di progettazione di impianti, studio e analisi di biomasse, progetti R&S e realizzazione delle attrezzature sperimentali. Infine Stefano Silvi, 44enne laureato in Ingegneria Edile-Architettura e certificatore Energetico in Edilizia abilitato nella Regione Emilia-Romagna. Tutti e 3 i soci RES sono anche tra i fondatori (insieme ad altri) di una start up innovativa nel settore food, attiva dal 2017, che si chiama NeroFermento, sorta di spin off di RES.

Obiettivo principale di RES è fornire prodotti e servizi utili a sostenere il progresso tecnologico, conciliando i principi di tutela ambientale ed economia circolare. Il core business è lo sviluppo di soluzioni tecnologiche per l’impiego di energie rinnovabili, il risparmio energetico, salvaguardando l’ambiente nell’ottica dell’economia circolare. Realizzano impianti pilota di digestione anaerobica (tecnologia plug-flow) e di metanazione biologica, fermentatori da banco, impianti pilota di upgrading biogas, impianti pilota di steam explosion.
Oggi il team è composto da mezza dozzina di ingegneri e scienziati, gli uffici sono collocati nei pressi di uno spazio produttivo a Ravenna dove vengono realizzati prototipi ed effettuati esperimenti. Rappresentano una delle eccellenze italiane per la ricerca applicata, passano dai disegni ai prototipi negli stessi spazi, scienziati coraggiosi e capaci di sperimentare alla ricerca delle migliori soluzioni ecosostenibili.

La più recente innovazione proposta ha potenziali applicative straordinarie. Si tratta infatti di un impianto di metanazione biologica, realizzato per l’Agenzia Sardegna Ricerche, presso la sua sede operativa nella zona industriale di Cagliari.
Di fatto, l’impianto è costituito da un reattore nel quale crescono dei ceppi batterici specializzati che si nutrono di anidride carbonica (immessa tramite bombole in questa fase sperimentale, ma di fatto uno degli inquinanti che più causano problemi all’ambiente) e idrogeno (prodotto dall’idrolisi dell’acqua).
Quest’ultimo processo ha bisogno di energia per realizzarsi, che può essere energia green prodotta da eventuali eccessi di energia rinnovabile non programmabile, la quale viene immagazzinata sotto forma di metano attraverso la conversione dell’idrogeno proprio tramite metanazione biologica.
Si passa così, ad esempio, da un surplus di energia solare, non immagazzinabile a lungo termine in batterie, a metano, risorsa energetica tipicamente stoccabile e conservabile senza complicazioni enormi.
Il processo di metanazione biologica è noto da tempo, ma certamente è unico nel suo genere l’impianto che abbiamo realizzato in collaborazione con Sardegna Ricerche, dove è attivo un progetto di circolarità energetica ben integrato con altri impianti che avevamo installato negli anni passati – spiega il ceo di Res Italia, Davide Bersani – Ma le applicazioni che prevediamo possibili, attraverso questo processo, sono davvero innumerevoli se pensiamo solo che si utilizza un inquinante come l’anidride carbonica per produrre energia rinnovabile. Il nostro obiettivo è quello di sviluppare soluzioni tecnologiche che consentano di affrontare e risolvere problematiche energetiche ed ambientali, garantendo uno sviluppo sostenibile nei relativi settori di intervento”.

SCHEDA DI APPROFONDIMENTO: I SERVIZI DI RES ITALIA

A partire dal 2004, anno della sua fondazione a Ravenna, RES ha sviluppato e maturato know-how e specifiche competenze sulla digestione anaerobica (in particolare riguardo ad applicazioni inerenti la produzione di biogas/biometano e il power-to-gas) e sui processi termochimici (pirogassificazione, biochar), occupandosi inoltre di diverse tipologie di pretrattamento su scarti e sottoprodotti organici: pretrattamenti meccanici, trattamenti di idrolisi (termica o enzimatica) o ibridi (steam explosion, carbonizzazione idrotermica-HTC).
L’azienda nel corso degli anni ha ricevuto molti riconoscimenti autorevoli. Da citare quello ottenuto all’interno del premio regionale Innovatori Responsabili (assegnato dalla regione Emilia-Romagna), relativo al progetto Tapyro, finalizzato allo sviluppo di dispositivi eco-compatibili per il diserbo termico e la disinfezione in ambienti agricoli e zootecnici; ma anche il premio nazionale Unioncamere ricevuto come Giovane Impresa Innovativa nell’ambito della terza Giornata Nazionale dell’Economia. Ad oggi la società è registrata come PMI Innovativa, è membro del partenariato EIT Climate-KIC ed è membro del Cluster-ER AgriFood. RES è inoltre iscritta al Participant Portal europeo.
RES è impegnata in attività di ricerca applicata e progetti di innovazione tecnologica, affrontando problematiche inerenti diversi ambiti applicativi, dal monitoraggio e protezione dell’ambiente all’economia circolare. A tal proposito, tra i progetti più importanti, il primo è il Progetto Tethys, veicolo aereo anfibio a pilotaggio remoto per il campionamento e l’analisi di corpi idrici dolci e marini. C’è poi il progetto Tapyro, dispositivo eco-compatibile per il diserbo termico e la pirodisinfezione alimentato a biomassa.
Molti anche i brevetti depositati. Tra gli altri, vanno citati i brevetti per le invenzioni industriali “Thermal weed control device fed with solid fuel”, quello concernente la valorizzazione di lettiera avicola e sottoprodotti agricoli mediante trasformazione in nuovi prodotti, ma anche il brevetto inerente un metodo per la lubrificazione di un accoppiamento meccanico all’interno di un reattore di digestione anaerobica

SCHEDA DI APPROFONDIMENTO 

Il Metanatore Biologico per Sardegna Ricerche

L’impianto è finalizzato alla conduzione di test per la metanazione di anidride carbonica e idrogeno, in modalità batch oppure con funzionamento in continuo. Il cuore del sistema è un reattore di tipo bubble column avente un volume utile di circa 70 litri, all’interno del quale vengono immesse miscele stechiometriche di anidride carbonica e idrogeno, mediante sparger a disco forato. L’impianto, a norma ATEX e installato su skid carrellato, è equipaggiato con sensori per la misura, l’acquisizione, il controllo e la regolazione di: temperatura, pH, CO2 , O2 disciolti all’interno del reattore; pressione del sistema; massa del medium colturale all’interno del reattore; portate dei gas in input (CO2 e H2) e della miscela gassosa in output dal sistema; livello del liquido e delle eventuali schiume nel reattore. È inoltre presente un sistema a sonda ottica per la visione interna al reattore. L’impianto è equipaggiato con dispositivi i quali rendono possibile l’attivazione ed il controllo di procedure automatiche di sterilizzazione termica (mediante acqua surriscaldata) o chimica del sistema. Tramite il sistema di automazione e controllo è possibile acquisire, registrare e regolare i dati di processo rilevati tramite i diversi sensori di cui la macchina è dotata, tra cui pH e temperatura del medium colturale (fino ad un valore massimo di 70°C), pressione all’interno del reattore (fino ad un valore massimo di 6 barg). Il sistema è equipaggiato per gestire una portata massima di gas in input costituita da CO2 fino a 3’000 L/giorno e H2 fino a 750 L/giorno. Ma anche attivare e monitorare le diverse procedure automatiche implementate: alimentazione del medium colturale, termostatazione, regolazione del pH, ricircolo del digestato, lavaggio e sanificazione chimica e termica dei componenti critici d’impianto. L’impianto pilota è dotato di pannello di controllo per una gestione ottimale, da parte dell’operatore, di tutte le procedure implementabili e le attività necessarie; è inoltre possibile modificare costanti e parametri di processo. L’impianto è monitorabile anche da remoto, grazie ad un apposito sistema di telecontrollo.

SCHEDE DI APPROFONDIMENTO

STORIA RES

RES si è costituita nel 2004, fondandosi su un gruppo di lavoro (DAECO) impegnato dal 2001 in attività di ricerca e sviluppo inerente la valorizzazione di sottoprodotti e rifiuti e fonti energetiche rinnovabili. Tali attività sono state finanziate con risorse private e dal Consorzio Spinner (ente per la promozione di idee imprenditoriali innovative e ad alto contenuto di know-how). In particolare il gruppo DAECO si è dedicato ad attività di ricerca applicata sulla digestione anaerobica di sottoprodotti e reflui organici, con l’obiettivo di superare i principali limiti tecnici e le criticità ambientali riscontrati in applicazioni tecnologiche convenzionali fino ad allora note, in contesti “complessi” quali la gestione dei reflui zootecnici avicoli. Res investe ogni anno mediamente il 10-12 % del proprio fatturato in attività R&S. Tra gli obiettivi aziendali c’è il migliorare il posizionamento aziendale nel campo della sensoristica e del monitoraggio ambientale coi progetti Tethys e Rhinostech, ma anche col Progetto Tapyro, finalizzato allo sviluppo di dispositivi eco-compatibili per il diserbo termico e la disinfezione in ambienti agricoli e zootecnici.