Waste n. 29 marzo 2024

56 BIOWASTE
MATRICI
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BIOWASTE
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Biogas a tutta birra!
Oltre a essere buona, la bevanda del luppolo
aiuta l’ambiente. L’economia circolare degli
scarti per produrre energia rinnovabile
Valentina Dardari
Con il piano REPowerEU, entro il 2030 la
Commissione Europea si è posta
l’obiettivo tra gli altri di tagliare la dipendenza
dal gas russo entro il 2030. Fa parte
di questo sforzo l’incentivazione alla produzione
di biogas, da cui ricavare biometano (vedi
box). Com’è noto, il biogas è una delle fonti alternative
che viene maggiormente utilizzata
per la produzione di energia rinnovabile. Il biogas
è il prodotto della digestione anaerobica,
quindi in assenza di ossigeno, e a temperatura
controllata, di sostanze di origine organica,
sia animale che vegetale, mediante il lavoro
di numerosi batteri. Una delle particolarità del
biogas è proprio che può essere prodotto andando
a utilizzare tipologie molto diverse tra
loro di materiali organici liquidi e solidi, come
per esempio le deiezioni animali o gli scarti
delle aziende agro-industriali.
Quali matrici sono utilizzabili
Il biogas si può ricavare dal liquame bovino, da
deiezioni avicole, da scarti di macellazione, da
residui colturali, da colture energetiche, da scarti
organici dell'agro-industria, da fanghi di depurazione,
da frazione organica dei rifiuti urbani.
Una possibile fonte di scarti da industria alimentare
è legata alla birra.
Quattro le fasi principali nel processo di produzione
della birra. Le prime due comprendono
la preparazione del malto e l’ammostamento;
la terza consiste nella fermentazione degli zuccheri,
quali il glucosio, il maltosio e il maltotriosio,
in etanolo; infine, l’ultima fase consiste nella
filtrazione e nell’imbottigliamento.
Due lieviti vengono utilizzati per la produzione
della birra: Saccharomyces pastorianus, utilizzato
per la produzione delle birre in stile lager;
e Saccharomyces cerevisiae, perfetto per le
birre in stile ale.
Un boccale di energia
Per produrre la birra viene immerso il malto
d’orzo in acqua calda, processo conosciuto con
il nome di “cotta”. Degli enzimi che sono contenuti
nel malto stesso trasformano gli amidi
del cereale in zuccheri; la soluzione di questi
zuccheri in acqua, il mosto, verrà poi bollita,
aggiunta di luppolo, raffreddata e fermentata
usando degli opportuni lieviti e andrà a produrre
la birra. I residui del malto d’orzo alla
fine di questo processo vengono detti trebbie
di birra. Il lievito esausto è simile alle trebbie,
però e molto più umido, e quindi il suo valore
come mangime zootecnico risulta essere abbastanza
scarso.
Ha un ottimo potere di generazione biogas.
Dopo essere stati usati per far fermentare il
mosto, i lieviti esausti vengono decantati e separati
dalla birra prodotta. Quelli raccolti a fine
fermentazione vengono usati generalmente
per 5-6 cicli di fermentazione, poi sono sostan-
zialmente esausti e vengono rimpiazzati da lieviti
freschi. Nonostante trebbie di birra e lievito
esausto vengano considerati rifiuti organici,
costituiscono comunque una materia prima
importante per produrre biogas, attraverso la
digestione anaerobica, grazie al loro contenuto
residuale di proteine, amminoacidi, zuccheri
e grassi.
Nella digestione anaerobica i batteri metanogeni
acetotrofi, che appartengono alle specie
Methanosarcina barkeri, Methanococcus mazei
e Methanotrix soehngenii e al genere
Methanobrevibacter, riescono a idrolizzare le
trebbie di birra e le cellule esauste e a estrarne
le componenti nutritive che vengono utilizzate
come substrato di crescita.
Lo scarto della fermentazione alcolica può essere
utilizzato in un secondo processo biotecnologico
come substrato per altri microrganismi.
I lieviti forniscono la fonte di carbonio
per i batteri.
Da un punto di vista energetico gli impianti
che producono la birra potrebbero essere autosufficienti
grazie all’energia elettrica che
viene prodotta dalla combustione del biogas
in un impianto di cogenerazione, mentre il recupero
del calore dai gas di scarico e dalle camice
dei cilindri del motore, produce energia
Impianti biodigestori
che producono
energia circolare
e sostenibile.
BREVE NOTA SUL BIOGAS
(E IL BIOMETANO)
Marco Comelli
La produzione di biogas è l’imitazione e ottimizzazione
da parte umana del naturale processo
di degrado in assenza di ossigeno del
materiale biologico “morto” da parte di diverse
specie di microorganismi che lo usano per
il proprio sostentamento, producendo come
scarto idrocarburi gassosi, in particolare il
più semplice di essi, il metano (CH4), oltre ad
una serie di altri gas. L’esatta percentuale dei
componenti del biogas dipende da una serie
di fattori, tra cui il più importante è la qualità
della “materia prima”, in gergo matrice. Nella
media, si considera un buon biogas quello che
contiene almeno il 50% di metano. La produzione
avviene oggi all’interno di digestori.
Il biogas in Paesi come l’Italia e la Germania,
viene prodotto essenzialmente per alimentare
cogeneratori. Un ulteriore vantaggio della
produzione è che utilizza residui biologici che
prima finivano nell’ambiente in modo incontrollato,
producendo gas serra. Il vantaggio
economico spinge a raccogliere i residui rendendone
più semplice l’utilizzo o al limite il
corretto smaltimento.
Qualche numero
In Italia, il biogas ha prodotto 8,124
TeraWatt/ora di energia elettrica e circa altrettanti
di energia termica. La prima è stata
immessa in rete o autoconsumata in loco,
mentre la seconda in una certa parte è finita
dispersa nell’ambiente, ma la restante è stata
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Marzo 2024
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