Trasformare gli stocchi del mais in elettricità
Gli scienziati dell'Istituto Fraunhofer per le tecnologie e i sistemi ceramici (IKTS), in Germania, sono riusciti a sviluppare la prima centrale pilota a biogas che utilizza esclusivamente rifiuti di origine organica al posto di materiale commestibile non raffinato. Uno dei punti d'eccellenza del lavoro svolto dagli scienziati è costituito da una cella a combustibile in grado di convertire il gas in elettricità. Questo costituisce un enorme beneficio per gli europei: il dispositivo ha infatti una capacità di produzione del 30% superiore rispetto ai suoi predecessori. Il team dell'IKTS ha affermato che c'è una crescente volontà di porre fine all'uso di materie commestibili non raffinate, come il granoturco. Più in particolare, sono in atto alcune proteste che criticano il fatto che le derrate alimentari vengono fatte fermentare all'interno delle centrali a biogas per produrre elettricità e calore. Secondo i promotori di queste proteste, questo tipo di processo per la produzione di elettricità potrebbe determinare un'impennata dei prezzi dei prodotti alimentari. Gli scienziati dell'IKTS hanno collaborato con alcune piccole e medie imprese (PMI) per sviluppare questa centrale a biogas all'avanguardia. "Nella nostra centrale pilota utilizziamo esclusivamente rifiuti agricoli, come gli stocchi del mais, vale a dire la pianta del granoturco privata della pannocchia," ha spiegato il dottor Michael Stelter, direttore del Dipartimento IKTS. Prima di questo sviluppo epocale, le centrali a biogas erano in grado di elaborare soltanto una determinata quantità di materiale di scarto. La conversione in biogas dei raccolti di cereali o di granturco era dunque un procedimento complesso. Con questa centrale innovativa gli scienziati hanno notato una diminuzione compresa tra il 50 e il 70% del tempo necessario per accumulare i rifiuti in fase di decomposizione. Secondo quanto affermato dal team, la biomassa viene solitamente accumulata nel "fermentatore" per un periodo di 80 giorni per permettere la formazione dei biogas. Questo nuovo pretrattamento riduce il tempo di attesa a circa 30 giorni. "I gambi del granoturco contengono cellulosa, un composto che non può essere fatto fermentare direttamente," ha affermato il dottor Stelter. "Tuttavia, nella nostra centrale la cellulosa è scomposta dagli enzimi prima della fase di fermentazione nel silaggio." Attraverso questa ricerca gli scienziati sono riusciti ad ottimizzare la conversione del biogas in elettricità. Gli stessi affermano che il gas viene deviato in una cella a combustibile ad elevata temperatura con un'efficienza energetica compresa tra il 40 e il 55%, contro un'efficienza pari ad appena il 38% ottenuta con un motore a gas. Il team dell'Istituto ha spiegato che la cella a combustibile funziona a una temperatura di 850°C e il calore può essere utilizzato direttamente per il riscaldamento. La zona della rete di riscaldamento può essere rifornita con lo stesso calore, hanno aggiunto gli scienziati. Unendo l'efficienza elettrica all'efficienza termica, l'efficienza delle cella a combustibile può raggiungere l'85%. Gli scienziati affermano che l'efficienza generale del motore a combustione ammonta in media al 38% proprio perché è difficile preservare il calore. La centrale messa a punto dagli scienziati può generare 1,5 kilowatt di potenza, una quantità di energia in grado di soddisfare il fabbisogno di una famiglia, hanno spiegato i ricercatori. Il team ha in programma di presentare il progetto della centrale a biogas in occasione della Fiera di Hannover, che si terrà dal 20 al 24 aprile. La Fiera di Hannover (Hannover-Messe) è costituita da 10 importanti fiere commerciali che coprono un ampio numero di settori, tra i quali figurano anche l'energia e le tecnologie per le centrali elettriche. Nelle prossima fase del progetto si prevede di lavorare per ottenere un aumento graduale della capacità di produzione della centrale a biogas fino a raggiungere i 2 megawatt.
Paesi
Paesi Bassi