14 aprile 2021
La fermentazione metanica è un processo biologico in cui microrganismi anaerobici decompongono la materia organica per generare gas metano, consentendo la produzione di energia da fonti come fanghi di depurazione e rifiuti alimentari. Esistono diversi tipi di fermentazione metanica, tra cui la fermentazione umida e secca, nonché processi mesofili e termofili, ognuno con caratteristiche e considerazioni operative distinte. Yanmar offre sistemi per la generazione di energia da biogas e supporta l'utilizzo efficiente delle risorse di biomassa.
La fermentazione metanica è un processo in cui i metanogeni, microrganismi anaerobici, decompongono la materia organica in un ambiente privo di ossigeno per produrre metano, un gas combustibile. Questo processo consente la generazione di energia da risorse di biomassa come fanghi di depurazione, letame e scarti alimentari.
Poiché queste risorse di biomassa sono a impatto zero in termini di emissioni di carbonio, ovvero non rilasciano ulteriore CO₂ nell'atmosfera, sono considerate efficaci nel mitigare il riscaldamento globale. Si prevede inoltre che la fermentazione del metano promuova la produzione e il consumo locale di energia, nonché la circolazione delle risorse all'interno delle comunità locali.
La fermentazione umida prevede di regolare la concentrazione di solidi nel serbatoio al 10% o meno e di mescolare continuamente la miscela per produrre metano. Per trattenere i metanogeni, si utilizzano tecniche come il metodo a letto galleggiante, il metodo a letto fisso, il metodo a letto fluidizzato e il metodo UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket).
La fermentazione a secco, d'altro canto, opera con una concentrazione di solidi del 15-40% e può processare materiali più difficili da gestire come rami potati e scarti di carta. Tuttavia, è più difficile da controllare, poiché la fluidità limitata ostacola il movimento e la dispersione dei substrati e dei microrganismi. Ciò può causare reazioni localizzate e impedire la cooperazione microbica, essenziale per la decomposizione della materia organica e la produzione di metano.
Alcuni metanogeni prosperano a temperature moderate (30–37 °C), mentre altri preferiscono temperature più elevate (50–55 °C). I serbatoi di fermentazione devono essere mantenuti entro uno di questi intervalli. I metanogeni ad alta temperatura, tuttavia, hanno una tolleranza più ristretta e richiedono un controllo della temperatura più rigoroso.
In genere, la velocità delle reazioni chimiche raddoppia per ogni aumento di 10 °C, rendendo la fermentazione ad alta temperatura più efficiente. Tuttavia, richiede anche una maggiore quantità di energia termica.
Yanmar Energy System fornisce sistemi di produzione di energia da biogas in tutto il Giappone, utilizzando fanghi di depurazione e scarti alimentari. Offriamo soluzioni personalizzate per un utilizzo efficace della biomassa. Non esitate a contattarci per ulteriori informazioni.