Celle a combustibile microbiche trattano rifiuti industriali e agricoli su micro-scala
Lo smaltimento dei flussi di rifiuti organici è un grosso ostacolo alla produttività e alla redditività delle industrie di trasformazione agroalimentare e delle bevande dell'UE. Ad oggi, non esiste una tecnologia valida su micro-scala per lo smaltimento sicuro dei rifiuti organici o per il recupero di una parte dei 288 Terawattora di energia potenziale che esiste in questo settore in termini di biogas ad alto contenuto di idrogeno/metano. L'iniziativa H2AD-aFDPI, finanziata dall'UE, ha risposto a questa sfida sviluppando una tecnologia innovativa su micro-scala per lo smaltimento rapido e sicuro degli effluenti organici, denominata H2AD. La tecnologia si basa su un processo di biotecnologia industriale altamente efficiente che riduce la richiesta chimica di ossigeno della componente organica. L'energia prodotta dai rifiuti viene quindi convertita in biogas ricco di idrogeno e metano. «La tecnologia principale è una cella a combustibile microbica integrata e ad anello chiuso, basata su un ibrido innovativo fra la digestione anaerobica tradizionale e la tecnologia convenzionale delle celle a combustibile microbiche», afferma il direttore del progetto, l'ing. Darren Bacon. Tuttavia, diversamente da quanto avviene in quest'ultima tecnologia, la reazione microbica con il potenziale di stimolazione elettrica si stabilisce in modo completamente anaerobico. Il risultato è un processo di valorizzazione energetica dei rifiuti che riduce rapidamente la richiesta chimica di ossigeno e i solidi sospesi totali dei flussi di rifiuti organici a livelli di sicurezza. Trattare i rifiuti e produrre energia I ricercatori hanno costruito alcune unità di H2AD per le fasi di pre- e post-trattamento dei rifiuti organici in cinque siti in tutta Europa. Ciascuno dei siti scelti offriva un'ampia varietà di rifiuti organici e rappresentava l'opportunità di testare un trattamento rifiuti all'avanguardia, ottenendo al contempo biogas ricco in energia. «Tutti e cinque i siti di prova sono stati commissionati e installati con successo, superando le difficoltà specifiche di ciascun sito e riportando concreti risultati di successo nei test sull'efficacia, l'affidabilità e l'adattabilità delle tecnologie», osserva Bacon. Lo scopo delle prove di campo era di confermare la prevista accelerazione delle prestazioni di recupero di H2AD per il trattamento degli effluenti organici derivanti da diversi ambienti operativi all'interno delle industrie di trasformazione agroalimentare e delle bevande. I ricercatori hanno misurato le prestazioni di H2AD e previsto i periodi di recupero della tecnologia alimentata da fanghi per flussi di rifiuti provenienti dalla trasformazione di bevande estratte dalla frutta, dal trattamento dei latticini, da micro-birrifici e dall'agricoltura mista. Benefici per un mercato ampio I risultati hanno rivelato riduzioni degli inquinanti organici maggiori del previsto e l'ottima composizione del biogas. Bacon racconta: «A Valencia, in Spagna, i partner del progetto hanno trattato rifiuti induriti provenienti da un produttore di gelati locale. La richiesta chimica di ossigeno dei rifiuti altamente resistenti si è ridotta in maniera considerevole, di oltre il 90 %, mentre si è sviluppato del biogas con un contenuto di metano fino all'80 %. Questi risultati hanno superato di gran lunga tutte le aspettative relative alla tecnologia, soprattutto per quanto riguarda questo tipo di rifiuti di liquame indurito, difficile da trattare.» Il progetto ha dimostrato inoltre che i benefici della tecnologia H2AD potrebbero ricadere su un mercato ampio e diversificato, ad esempio nel settore lattiero-caseario, che comprende la produzione di formaggi e gelati. «H2AD si occuperà di questi mercati nella prima fase di commercializzazione, prima di entrare in quelli delle bevande analcoliche, della birra, della produzione agricola e alimentare generale, in Europa ed eventualmente nella più ampia arena internazionale», osserva Bacon. «Attualmente stiamo organizzando test di H2AD nel Regno Unito nelle industrie che producono formaggi, birra, sidro e alimenti più in generale, per sostenere le nostre attività commerciali», conclude.
Parole chiave
H2AD-aFDPI, rifiuti organici, biogas, cella a combustibile microbica, digestione anaerobica
