Perché hai bisogno di un’adeguata filtrazione per la produzione biogas?
La produzione di biogas è un importante settore globale e la terza fonte di energia rinnovabile a più rapida crescita al mondo. I rifiuti organici sono usati per sostituire i combustibili fossili non sostenibili per la produzione di energia. Utilizzando una filtrazione molecolare corretta e dedicata, il biogas può essere purificato, riducendo la corrosione del motore e l'abrasione delle attrezzature, e garantendo al tempo stesso un’operatività costante, profitti e conformità a norme e regolamenti.L’energia da biogas è un sottoprodotto del rifiuto biologico. Quando i rifiuti organici vengono digeriti in un processo di decomposizione senza aria (anaerobica), il metano risultante, che è il carburante per la produzione di energia, può essere pesantemente contaminato con acido solfidrico acido (H2S). La combustione di H2S provoca emissioni di anidride solforosa, che hanno effetti ambientali dannosi. Inoltre, se alte concentrazioni di H2S raggiungono il motore a gas in cui il metano viene bruciato, il motore può subire corrosione interna a causa della combinazione di gas acido e alte temperature. La corrosione del motore richiede fermi macchina non programmati per la manutenzione e la riparazione e può anche ridurre la durata dell'apparecchiatura di anni, con conseguente perdita di output e profitto.
Un altro rischio per i motori a biogas deriva dai silossani e altri composti organici volatili (COV). Questi composti sono ampiamente utilizzati nei prodotti di consumo che raggiungono i siti di smaltimento dei terreni. Il biogas generato in queste strutture può essere contaminato con silossani, che richiedono media molecolari speciali per una corretta purificazione. Quando i silossani vengono bruciati, lasciano depositi di silice solida e silicati. Ciò causa l'abrasione delle parti in movimento e fa sbilanciare i componenti del motore, portando a una perdita di efficienza e a fermi macchina non programmati. Sono necessari speciali media molecolari per purificare correttamente il biogas dai silossani.
Molti digestori anaerobici (serbatoi) e motori a biogas si trovano vicino alla materia prima di rifiuti organici, ovvero in aziende agricole o siti di trattamento dei rifiuti. Per ottimizzare l'efficienza della produzione di energia, il biogas viene alimentato al motore a pressioni elevate, in genere fino a 0,5 bar. Quindi inizia la fase di combustione e l'energia dal gas diventa utilizzabile.
Il biogas o il biometano possono anche essere convertiti in biogas compresso (CBG) o biogas liquido (LBG) e utilizzati come carburante per veicoli.
Qual è la soluzione di filtrazione ideale per evitare i rischi connessi?
La filtrazione molecolare è il metodo comune per rimuovere idrogeno solforato, silossani e COV dal biogas prima della combustione. La filtrazione molecolare contribuisce a risolvere la contaminazione da biogas e le sfide delle apparecchiature, oltre a garantire la conformità alle rigide normative per questo settore, in quanto vi è anche un'altissima attenzione alla qualità dell'aria e agli standard di salute e sicurezza da parte delle autorità.
I filtri molecolari utilizzano una tecnica nota come adsorbimento. In termini semplici, ciò significa che le molecole aderiscono a materiali con superfici estremamente elevate. I filtri molecolari possono utilizzare carbone attivo o allumina attivata come ingrediente attivo e talvolta sono anche impregnati per attirare le molecole target. I filtri molecolari sono talvolta noti anche come filtri chimici o filtri di fase gassosa.
Esistono molti modi per risolvere la filtrazione molecolare nelle applicazioni di biogas. I media di carbone attivo o allumina sono impiegati come letti filtranti profondi (> = 100 mm) tra lamiere perforate in una vasta gamma di alloggiamenti per impieghi gravosi, e come stadi singoli o multipli a seconda delle esigenze di concentrazione e flusso.
Il grado di infiammabilità UL del media è importante, poiché il carbone normale è infiammabile e il media consente un corretto assorbimento dei gas target.
La progettazione e la costruzione di filtri orizzontali a letto profondo (HDB) per applicazioni di biogas dovrebbero tenere conto della pressione del sistema. I filtri HDB per biogas devono essere costruiti con materiale di calibro più pesante, avere involucri cilindrici e utilizzare estremità bombate. È anche fondamentale che le connessioni flangiate di ingresso e uscita e le boccole per la strumentazione siano conformi a uno standard riconosciuto.
Per gli impianti di produzione biogas, la giusta soluzione di filtrazione molecolare può garantire un'operatività stabile, livelli di profitto aumentati e conformità alle normative.
Co-autore
Karl-Henrik Björkhem, Business Development Manager Northern Europe, Molecular Contamination Control, Camfil. Con oltre 10 anni di esperienza nelle energie rinnovabili e nel settore ambientale con un'attenzione particolare al contenimento e alla filtrazione dell'aria, Karl-Henrik ha preziose conoscenze nel controllo della corrosione, nella qualità dell'aria indoor, nella contaminazione molecolare e nel controllo degli odori.
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