Tecnologia innovativa
vapocircle: la tecnologia di evaporazione dei residui di fermentazione
Che cos’è VapoCircle? Il ciclo chiuso dell’evaporazione dei residui di fermentazione
VapoCircleè la tecnologia di evaporazione dei residui di fermentazione sviluppata da Biogastechnik Süd: un ciclo chiuso che trasforma i residui di fermentazione liquidi in prodotti di valore. Attraverso l’evaporazione termica e la condensazione, i residui di fermentazione vengono ridotti fino al 70% del loro volume originario. Contemporaneamente si ottengonofarmAS®(soluzione di solfato di ammonio) efarmLC®(concentrato liquido), concimi agricoli di alta qualità con una composizione nutrizionale precisa. Il sistema funziona a basse emissioni, è conforme alla TA-Luft ed è completamente chiuso: nessuna emissione di ammoniaca, nessun problema di stoccaggio.
Il problema e la soluzione
Non sempre l’energia elettrica o il combustibile provenienti da fonti rinnovabili sono disponibili proprio nel momento in cui se ne ha bisogno. Queste fluttuazioni si verificano spesso nell’utilizzo delle energie rinnovabili: gli impianti eolici producono energia elettrica non appena soffia il vento e quelli solari non appena splende il sole.
Tali fluttuazioni comportano che, in determinati momenti, nella rete sia presente una quantità eccessiva o insufficiente di energia elettrica. È proprio qui che entra in gioco il grande vantaggio dellacentrale di accumulo rigenerativa.
Unacentrale di accumulo rinnovabileoffre una combinazione tra centrale elettrica e sistema di accumulo di energia. Essa produce elettricità e calore in base al fabbisogno, esattamente nel momento in cui sono necessari.
L’energia elettrica prodotta può essere immessa nella rete elettrica pubblica nelle fasce orarie in cui i prezzi sono più elevati, generando così maggiori entrate che si traducono in una maggiore redditività dell’impianto.
Raffinazione del gas
Il produttore ricava i propri proventi da diversi settori, tra cui laretribuzione di base ai sensi della leggeEEG o ilpremio di flessibilità.
Con la legge EEG 2021 è inoltre possibile ottenere un incentivo alla flessibilizzazione. I requisiti di flessibilità prescrivono che gli impianti di biogas flessibilizzati debbano utilizzare almeno l’85% della loro potenza installata per almeno 1.000 ore all’anno (4.000 quarti d’ora).
Il produttore dispone di diverse opzioni, singole o combinate, per la valorizzazione del gas:
Il produttore decide se immettere il gas nellarete del gasocommercializzarlotramitevendita diretta, negoziando l’energia elettrica direttamente in borsa.
Un ulteriore vantaggio per il produttore è rappresentato dall’utilizzo del calore tramite un grande serbatoio di accumulo per i propri edifici aziendali e per altri utenti, quali reti di teleriscaldamento che servono più abitazioni.
Esiste inoltre la possibilità di immettere l’energia elettrica prodotta nella rete elettrica pubblicain base al fabbisogno, approfittando così dei prezzi elevati.
I produttori hanno la possibilità di utilizzare il biometano comecarburante, risparmiando così una notevole quantità di CO₂ rispetto ai carburanti convenzionali. L’impiego di queste fonti energetiche a basse emissioni di carbonio consente di ridurre le emissioni di gas serra nell’atmosfera.
La CO₂ che i produttori risparmiano grazie al carburante può essere accreditata dalle società petrolifere nel proprio bilancio di CO₂, mediante l’acquistodi certificati di CO₂.
Il produttore sceglie se produrre energia elettrica, combustibile o una combinazione di entrambi (centrale ibrida).
Il percorso di fermentazione
La tecnologia VapoCirclecombina i vantaggi del Returgant Direkt e del Vapogant.
L’interazione tra ilReturgant Direkt e il sistema di evaporazione dei residui di fermentazione Vapogantconsente di ottenere unaproduzione di gas superiore alla mediautilizzando serbatoi di piccole dimensioni. Il filtro di ricircolo della biomassa Returgant Direkt garantisce una fermentazione completa delle materie prime, consentendo così di ottenere una resa di gas più elevata.
La resa di gas viene ulteriormente aumentata se, a valle delReturgant Direkt, viene effettuato un trattamento a ultrasuoni tramite il WaveBox. Grazie all’evaporazione si ottiene unariduzione di volumefino al 70 % della quantità annuale. L’addensamento della fase liquida è possibile fino al 20% di sostanza secca.
Ilrecupero di caloree il riutilizzo multiplo del calore per l’evaporazione dei residui di fermentazione con il sistema Vapogant comportano inoltre un vantaggio in termini di efficienza energetica.
Che cos’è Farm AS?
Farm ASè comunementedenominatoASL(soluzione di solfato di ammonio), che può essere prodotta in proprio in ambito agricolo. Farm AS è una miscela limpida e incolore che, a seconda della concentrazione,presenta uncontenutodiazotofino all’8,5% (= 100% di azoto ammoniacale).
Utilizzato come fertilizzante,Farm ASfavorisce una migliore formazione di humus stimolando l’attività degli organismi del suolo. Nel terreno,Farm ASsi lega ai minerali argillosi e all’humus, evitando così il dilavamento.
L’impiego mirato diFarm AScome concime a rilascio prolungato avviene mediante il processo Cultan. L’applicazione direttamente nel terreno consente di ridurre la perdita di azoto che altrimenti si verificherebbe a causa del dilavamento e della volatilizzazione.
Si ottiene così un fertilizzante dalla massima efficacia per le piante, con il quale è possibile raggiungere lamassima resa.
Produzione di fertilizzanti minerali
Grazie alla tecnologia VapoCircle, in combinazione con un impianto di biogas, gli agricoltori possono produrre il proprio fertilizzante mineraleFarm AS. Ciò consente l’utilizzo di fertilizzanti azotati oltre il limite di 170 kg di azoto. Farm ASè un prezioso concime commerciale e, in caso di eccedenze, può anche essere venduto. Grazie all’evaporazione dei residui di fermentazione con il sistema Vapogant, è possibile lafermentazione disubstrati finora considerati difficili da trattare, caratterizzati da un elevato contenuto di ammoniaca e azoto (anche sotto forma di gas). Grazie a rotazioni colturali intelligenti e all’impiego di leguminose, è possibile coprire il fabbisogno di fertilizzanti minerali attingendo dalla propria produzione foraggera e, inoltre, vendere circa il 40% di Farm AS ad agricoltori che, ad esempio, coltivano prodotti destinati al mercato.
Ma in che modo deve avvenire la concimazione e come giungono infine i minerali alla pianta?
Nelprocesso CULTAN(ControlledUptakeLongTermAmmoniumNutrition), la pianta viene rifornita di azoto concentrato tramite un deposito di fertilizzante nel terreno, al fine di garantire unapporto nutritivo a lungo termine.
La radice cresce quindi verso il deposito. In questo modo si ottiene uno sviluppo radicale migliore e più fitto e la pianta è in grado di accumulare maggiori riserve idriche.
Vantaggi della tecnologia VapoCircle
Vantaggi per l’agricoltore/il produttore
- nessuna concorrenza tra produttori di latte e produttori di biogas,
- valorizzazione organica del liquame
- produzione propria di fertilizzanti minerali presso l’azienda agricola AS
- Miglioramento del bilancio fertilizzante attraverso il rilascio o la trasformazione delle sostanze nutritive
- migliore fluidità grazie alla fermentazione e alla separazione
- Risparmio di spazio di stoccaggio
- Valorizzazione delle eccedenze foraggere, ad esempio l’insilato di erba
Vantaggi per l'ambiente
- Punto di scambio dei nutrienti
- Formazione dell’humus
- minore impatto ambientale dovuto all’ammoniaca
- Miglioramento del bilancio di CO² grazie allo sfruttamento energetico del letame
- Utilizzo razionale del metano derivante dal liquame
- Trasporto chiuso
Vantaggi per la popolazione
- Stoccaggio di CO₂
- Basso impatto olfattivo durante il trasporto e lo spargimento
- Approccio sostenibile
- approvvigionamento energetico garantito in loco
- Prevenzione del «conflitto tra piatto e serbatoio»
- Saziare la fame dell’umanità
Per garantire all’umanità un approvvigionamento alimentare sufficiente, non basta limitarsi al raccolto, ma è necessario ricorrere a una concimazione intensiva. Finora la produzione di fertilizzanti minerali avviene per lo più tramite un processo risalente al periodo successivo alla prima guerra mondiale (Haber-Bosch). Per produrre industrialmente tali fertilizzanti è necessaria una grande quantità di gas naturale, che è soprattutto costoso.
Nel migliore dei casi, Farm AS viene prodotto in agricoltura con ampie superfici di pascolo; l’eccedenza di Farm AS può quindi essere impiegata in agricoltura per la coltivazione di prodotti destinati al mercato (ad esempio il grano) ai fini di una concimazione mirata con Farm AS.
In breve
Grazie allacentrale elettrica a accumulo e a combustibile rinnovabile, gli agricoltori possono valorizzare in modo sostenibile i propri scarti di produzione, quali l’insilato di erba, il liquame e i panetti di liquame.
I produttori immettono energia elettrica nella rete, contribuendo così alla sicurezza dell’approvvigionamento.
Dal biometano viene prodotto carburante. Questo può essere utilizzato dai clienti, mentre i certificati di CO₂ possono essere venduti alle società petrolifere.
Grazie alla tecnologia VapoCircle è possibile produrre il proprio fertilizzante minerale FarmAS, che in caso di eccedenze può addirittura essere venduto.
La centrale di accumulo rinnovabile e la centrale a combustibile rinnovabile consentono di generare elettricità e calore in base al fabbisogno e di produrre il proprio fertilizzante minerale!
