Il più grande impianto per il biometano - Come un impianto di depurazione diventa una batteria |Tages-Anzeiger

2022-06-18 16:30:40 By : Ms. Susan Zhan

Il tuo browser non è aggiornato.Aggiorna il browser all'ultima versione o passa a un altro browser come Chrome, Safari, Firefox o Edge per evitare lacune di sicurezza e garantire le migliori prestazioni possibili.Dal trattamento delle acque reflue al biogas CO₂ neutrale.La prima centrale elettrica industriale power-to-gas di Dietikon mostra come immagazzinare l'elettricità estiva per l'inverno.Il tempismo non avrebbe potuto essere migliore.La dipendenza dal gas estero è stato un tema caldo sin dallo scoppio della guerra in Ucraina e i dubbi su una transizione energetica di successo in Svizzera sono un problema perenne.L'inaugurazione odierna del primo stabilimento industriale in Svizzera che produce gas sintetico CO₂ neutrale è quindi un contrappunto positivo.Perché questa tecnologia – gli esperti parlano di power-to-gas – svolgerà in futuro un ruolo importante sulla strada per un approvvigionamento energetico climaticamente neutro: può immagazzinare elettricità a lungo sotto forma di gas per poter per utilizzarlo come combustibile CO₂ neutrale o per sostituire il gas naturale fossile come combustibile o per essere bruciato in una centrale termoelettrica combinata per produrre elettricità invernale.Lo stoccaggio a lungo termine è un prerequisito per una futura distribuzione regolare ed efficiente di energia elettrica e calore rinnovabile durante tutto l'anno in Svizzera."Ci vuole un conglomerato di diverse forme di energia per garantire che l'energia giusta sia disponibile al momento giusto", afferma Patrik Feusi, amministratore delegato di Limeco.L'azienda di Dietikon, nella Limmattal, è proprietaria e gestore della centrale elettrica a gas.Con il funzionamento della nuova centrale elettrica, si è fatto un passo avanti nell'immaginare un versatile centro energetico nella Limmattal.Il Regiowerk Limeco, che appartiene a otto comuni della Limmat Valley, ha tutti i vantaggi per realizzare questa visione.Pulisce le acque reflue di 130.000 abitanti, incenerisce 95.000 tonnellate di rifiuti ogni anno e produce teleriscaldamento.L'azienda ha accesso alla rete elettrica e gas.E con l'aiuto del sistema power-to-gas, i rifiuti e le acque reflue vengono ora trasformati in materie prime: l'impianto di incenerimento dei rifiuti (WIP) produce l'elettricità rinnovabile che scinde elettroliticamente l'acqua in ossigeno e idrogeno.Due elettrolizzatori producono 450 metri cubi di idrogeno all'ora nel nuovo edificio in legno sul terreno dell'impianto di trattamento delle acque reflue (ARA).L'ARA fornisce circa 1,8 milioni di metri cubi di gas di scarico all'anno, arricchito con anidride carbonica (CO₂), che viene prodotta dalla fermentazione dei fanghi di depurazione provenienti dal trattamento delle acque reflue nelle torri di digestione.Il cuore del nuovo impianto - ed è proprio questo la particolarità - è il bioreattore: lì, i microrganismi, gli archei dei fanghi di depurazione, trasformano l'idrogeno e la CO₂ in biometano.Il gas di sintesi, che chimicamente corrisponde al gas naturale, viene quindi immesso nella rete del gas.Una volta nella rete, può essere utilizzato come combustibile o combustibile a emissioni zero.Secondo gli operatori, in questo modo si riducono da 4.000 a 5.000 tonnellate di CO₂ all'anno.Ciò corrisponde all'incirca alle emissioni di CO₂ dei sistemi di riscaldamento a base fossile in circa 2.000 famiglie.Sei anni fa, l'idea di questo sistema è venuta da Swisspower, un'alleanza di 22 aziende municipalizzate e regionali svizzere, insieme ad altre municipal utilities e Limeco."Abbiamo pensato a come sfruttare in modo ragionevole le emissioni di CO₂ nel gas di scarico dell'ARA e in futuro anche quelle dei gas di scarico dell'impianto di incenerimento dei rifiuti", afferma Thomas Peyer, specialista energetico di Swisspower.Limeco è un pioniere della metanazione biologica su questa scala.Tuttavia, il sistema è solo un piccolo passo."Innanzitutto, vogliamo dimostrare che questa tecnologia funziona anche su larga scala e può essere utilizzata in modo flessibile in un ambiente reale", afferma Thomas Di Lorenzo, Head of Wastewater Management di Limeco.L'uso flessibile di diverse fonti di energia è anche un prerequisito per l'approvvigionamento energetico desiderato con energie rinnovabili come l'energia solare, che fornisce quantità diverse di elettricità a seconda del tempo e della stagione.Quanto più grande diventa il parco degli impianti fotovoltaici ed eolici, tanto più frequenti sono le fluttuazioni della rete elettrica che devono essere bilanciate.Inoltre, il punto cruciale è che la domanda di elettricità è inferiore in estate che in inverno, ma i sistemi solari producono molta più elettricità nella stagione calda che nei mesi freddi.Questo squilibrio deve quindi essere corretto.Ciò significa che se la Svizzera amplierà massicciamente il fotovoltaico nei prossimi anni, nei mesi estivi ci sarà molta elettricità inutilizzata, che andrà a sovraccaricare la rete elettrica.Di conseguenza, sono necessarie fonti di energia e sistemi di accumulo che possono essere utilizzati in modo flessibile.Thomas Peyer di Swisspower lo spiega così: “Se c'è un'enorme eccedenza di elettricità, l'elettricità dell'impianto di incenerimento dei rifiuti non è più richiesta e non ha più alcun valore.In cambio, abbiamo la possibilità di produrre e immagazzinare gas che può essere utilizzato per produrre calore ed elettricità in inverno"."La tecnologia come quella di Dietikon è attualmente l'unica opzione per lo stoccaggio stagionale dell'elettricità inutilizzata che verrà generata in estate", afferma Christian Bauer.Il ricercatore energetico dell'Istituto Paul Scherrer (PSI) è coautore di uno studio sulle prospettive dello stoccaggio a lungo termine in Svizzera.Senza lo stoccaggio stagionale non sarà possibile garantire l'alimentazione elettrica in inverno.A parte questo, la Svizzera importa molta elettricità che, senza un accordo elettrico con l'UE, potrebbe mancare nei prossimi anni."Per colmare il divario energetico invernale, abbiamo bisogno di tutte le tecnologie disponibili", afferma Thomas Peyer di Swisspower.Power-to-Gas è solo uno di questi, insieme ad altri come centrali ad accumulo di acqua, impianti a biogas e impianti fotovoltaici alpini."A lungo termine, dal 2035, il potenziale è grande".Il power-to-gas non giocherà ancora un ruolo importante nell'approvvigionamento energetico perché il surplus dell'energia solare non è ancora disponibile.A più lungo termine, tuttavia, dal 2035, il potenziale è grande, a condizione che la Svizzera amplierà massicciamente il fotovoltaico nei prossimi anni, afferma Bauer.In linea di principio, i luoghi che hanno una fonte di CO₂ sono ideali.Ad esempio, KVA, cementifici o impianti di depurazione.Gli elettrolizzatori per la produzione di idrogeno possono essere costruiti ovunque.E ci sono anche processi chimici per la metanazione, che non richiedono bioreattori.Tuttavia, secondo uno studio di Swisspower, gli impianti di depurazione sono tra i luoghi più adatti per il power-to-gas.Tuttavia, condizioni come in Dietikon non esistono ovunque."Ad esempio, a Biel, Oftringen, Zuchwil e in altre località, esistono le stesse condizioni di Limeco", afferma Thomas Peyer."I costi sono ancora relativamente alti".Questa tecnologia non è ancora pronta per il mercato e la produzione di idrogeno e metano sintetizzato è ancora costosa.Il costo del gas rinnovabile prodotto a Dietikon dipende direttamente dal prezzo dell'elettricità."Ecco perché al momento i costi sono relativamente alti", afferma Thomas Peyer di Swisspower.Tuttavia, il gas naturale è anche molto più costoso oggi rispetto a sei mesi fa.In Dietikon c'è inoltre il vantaggio che il metano presente nel gas di scarico dell'ARA – oltre alla CO₂ – può essere utilizzato anche senza costi aggiuntivi.Che a sua volta riduce il prezzo.Secondo Peyer, il prezzo del gas rinnovabile prodotto a Dietikon è paragonabile al prezzo del biogas svizzero ottenuto da rifiuti organici e liquame.Tuttavia, entrambi i prodotti sono CO₂ neutrali."Naturalmente, questo valore aggiunto rende il gas più costoso del gas naturale fossile proveniente dalla Russia, ad esempio", afferma Thomas Peyer di Swisspower.Limeco beneficia di otto fornitori di energia svizzeri che, in qualità di acquirenti di gas, hanno anche cofinanziato investimenti per circa 14 milioni di franchi svizzeri.E quanto pagano i soci per il gas?"I partner acquisiscono un certificato basato sui costi di produzione del gas rinnovabile", afferma Peyer.Quindi vendono questa prova dei vantaggi ecologici del gas privo di CO₂ ai loro clienti finali.In cambio, non devono pagare una tassa sulla CO₂."Al momento non ci sono alternative più economiche, ma non sappiamo cosa sarà tra 20 anni", afferma Christian Bauer del Paul Scherrer Institute.Gli esperti si aspettano enormi riduzioni dei costi, soprattutto nella produzione degli elettrolizzatori.Tuttavia, ha senso investire in questa tecnologia in Svizzera.L'eccesso di elettricità a mezzogiorno nei mesi estivi è praticamente gratuito e il prezzo dell'elettricità è in definitiva il fattore di costo del power-to-gas.Per quanto grande sia il potenziale del power-to-gas, probabilmente non funzionerà in futuro senza gas dall'estero."Se vogliamo decarbonizzare tutto, compreso il carburante per l'aviazione, non possiamo evitare di importare da regioni in cui il carburante sintetico viene prodotto a un prezzo inferiore", afferma Bauer.In ogni caso, l'impianto dimostrativo di Limeco non solo fornirà know-how tecnico, ma mostrerà anche quali condizioni quadro legali il governo federale deve definire affinché altri impianti possano essere costruiti nei prossimi anni."Sarebbe positivo se il governo federale effettuasse un'analisi di scenario per rivalutare il potenziale e la fattibilità economica di questa tecnologia", afferma il ricercatore del PSI Christian Bauer.Perché: l'ambiente di mercato con il gas estero, che è diventato costoso, è cambiato enormemente.Martin Läubli è un geografo ed è editore scientifico di Tamedia dal 2000, specializzato in clima ed energia.Da allora partecipa e segue le conferenze internazionali sul clima e l'ambiente.Entro il 2050 circolano solo le auto elettriche e tutte le centrali nucleari saranno chiuse.Questo significa soprattutto una cosa: abbiamo bisogno di più elettricità.Da dove dovrebbe venire?La Svizzera deve compensare l'emissione di milioni di tonnellate di gas serra.Gli operatori degli impianti di incenerimento dei rifiuti vogliono dare un contributo, con l'aiuto di impianti di stoccaggio all'estero.