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BIOMetano per unA Società Sostenibile: sviluppo di un Laboratorio Italiano di Circular Economy dal biometano

  • Abstract

    La Strategia progettuale si basa sui seguenti cardini: (i) Integrazione di diverse tecnologie per lo sfruttamento del biometano da rifiuti organici a fini energetici esaltandone la sua programmabilità ai fini di una integrazione con gli altri sistemi energetici a favore dello sviluppo e della sicurezza delle reti; (ii) sviluppo di una logica di bioraffineria da rifiuti organici, con recupero del valore economico, energetico e ambientale all’interno di siti di recupero di rifiuti organici;(iii) sviluppo e adattamento di tecnologie altamente innovative con una ricaduta di forte impatto sul territorio e sulla policy Regionale e nazionale.

  • Descrizione

    La Strategia progettuale si basa sull’integrazione di diverse tecnologie per lo sfruttamento del biometano a fini energetici esaltandone la sua programmabilità ai fini di una integrazione con gli altri sistemi energetici a favore dello sviluppo e della sicurezza delle reti. A tal fine è previsto lo sviluppo di una bioraffineria, per il recupero del valore economico, energetico e ambientale all’interno dei rifiuti in una logica di economia circolare e zero waste production. Gli ambiti di azione del progetto sono focalizzati su quattro aree strategiche:

    ENERGIA - Ottimizzazione del processo di upgrading del biogas a biometano, sviluppo di nuovi materiali e tecnologie per la produzione efficiente e basse emissioni di energia da biogas e biometano, produzione di idrogeno (power to gas). Integrazione delle diverse tecnologie per ottenere il bilanciamento nella produzione di energia elettrica sulla rete esaltando le caratteristiche di flessibilità del biogas/biometano nella produzione di energia elettrica.

    CHIMICA VERDE - Produzione di biomolecole (ac. tricarbossilici e building block per bioplastiche) ad elevato valore aggiunto dai digestati attraverso fermentazioni e processi di separazione chimico-fisica e biocatalisi (sistema Power-to-Biomolecules). Produzione di biomassa fungina di interesse industriale. Conversione di fanghi e digestati in fertilizzanti “carbonati”, attraverso il sequestro della CO2 di risulta dall’upgrading del biogas.

    AMBIENTE -Valutazione ambientale ed integrata di scenari di produzione e utilizzo di biometano nel sistema lombardo e di scenari di produzione di fertilizzanti rinnovabili a partire da fanghi e digestati. Tecnologie di distribuzione sito specifica dei fertilizzanti e verifica dell’efficacia dei trattamenti con valutazione della qualità delle produzioni agricole.

    POLICY ENERGETICA E PER L’ECONOMIA CIRCOLARE - Valutazione degli impatti ambientali, , sanitari, economici e normativi di scenari di produzione e utilizzo del biometano per la produzione di energia e per la mobilità. Valutazione quali/quantitativa dell'input e logistica di materie prime. Valutazione di tecnologie per la valorizzazione integrata e sostenibile dei fanghi di depurazione non idonei al riutilizzo in agricoltura. 

    Promozione di un nuovo modello integrato di produzione, distribuzione e consumo di vettori energetici prodotti dalla valorizzazione di rifiuti a matrice organica.

  • Approfondimento tecnico

    Si riportano le attività principali previste all’interno del progetto: sperimentazione di un sistema di upgrading del biogas (hollow membranes, sistemi PSA-VPSA) e di pre-trattamento del biogas per minimizzare i consumi elettrici e massimizzare l’efficacia di recupero del metano. Sviluppo di catalizzatori nanostrutturati a bassa temperatura (low-T light-off) e recupero del biometano residuo. Ingegnerizzazione dell’interfaccia catalizzatore metallico/supporto (ossido) per sistemi stabili in condizioni operative reali. Conversione del biometano in idrogeno attraverso reattori a membrana. Sperimentazione di strutture di ricarica V2G interconnesse per gestione cicli di ricarica/scarica delle Batterie. Sviluppo di biotecnologie per la valorizzazione dei digestati e della CO2 con produzione di tricarbossilici quali building block per bioplastiche e biomassa. Produzione di fertilizzanti da fanghi e digestati attraverso il recupero della CO2 derivante dal processo di upgradingcon utilizzo efficiente dell’energia termica ed elettrica rinnovabile. Sarà effettuata inoltre una valutazione di impatto LCA (Life Cicle Assesment) su scala d’impianto e scala regionale di impianti per la valorizzazione termica di fanghi di depurazione non idonei al riutilizzo in agricoltura (minimizzazione di conferimenti in discarica). 

    Ai fini di contribuire allo sviluppo generale dell’ecosistema di riferimento verranno redatte delle linee programmatiche e di policy report volte a illustrare ipotesi di modifiche al piano regionale e nazionale incentivante, al piano regionale energetico, al piano per la gestione dei rifiuti organici, oltre ad una road map orientata all’individuazione di soluzioni a supporto della accelerazione dello sviluppo di materiali, e tecnologie e processi per la transizione energetica. Sono previste specifiche attività di supporto della filiera, attraverso l’integrazione tra ricerca e innovazione e trasferimento tecnologico.

  • Highlight

    Il progetto rappresenta un reale e concreto esempio di Hub Tecnologico Integrato, in cui soggetti pubblico-privati con know-how, expertise e tecnologie complementari tra loro, collaborano per lo sviluppo di impianti tecnologici e biotecnologici altamente evoluti e competitivi per la valorizzazione energetica del biometano e degli scarti della sua produzione in un’ottica di economia circolare. Gestione di una piattaforma informatica fullscale per la gestione digitalizzata di: 1) Flussi di dati di rifiuti in ingresso e prodotti in uscita dai siti di trattamento e valorizzazione rifiuti; 2) Flussi di dati per la gestione di precisione in agricoltura dei fertilizzanti prodotti tra cui mappatura dei suoli, mappe di vigore vegetativo e di resa,  mappe di prescrizione per la gestione sito-specifica dei fertilizzanti, verifica delle azioni sulle colture con uso di indicatori di crescita e assenza di stress

  • Impatto territoriale

    Il progetto è di fatto incentrato sulla trasformazione digitale di servizi e ambienti sul territorio Lombardo. L’area geografica di focalizzazione del progetto che pure intende aver un respiro nazione, europeo e internazionale, su cui insiste e/o dovrà insistere l’intervento è composta dalla province di:

    • Bergamo
    • Brescia
    • Como
    • Cremona
    • Lodi
    • Mantova
    • Milano
    • Pavia
    • Varese

  • Impatto S3

    BIOMASS HUB contribuisce all’implementazione della S3 in termini di valorizzazione delle tecnologie abilitanti nel settore della bioeconomia e della produzione di energia rinnovabile incentivando la cooperazione tra enti e imprese. Il progetto contribuisce anche a identificare nuove tecnologie e strategie di programmazione operativo regionale per la definizione di misure di incentivo e sviluppare processi industriali ad alto impatto competitivo (Asse 1 POR, elaborazione di raccomandazioni politiche per il nuovo periodo di programmazione (2021-2027) FESR e per altri programmi come, ad esempio, il Programma regionale di gestione dei rifiuti. Un ulteriore area di impatto è correlata alla definizione di metodologie di valutazione integrate degli impatti economici, ambientali, sanitari e normativi di scenari di produzione e utilizzo di biometano nel quadro energetico lombardo.

  • Ambito europeo

    Le attività del progetto sono facilmente collegabili a quelle relative al filone dell’economia circolare, in particolare alla call “Greening the economy in line with the Sustainable Development Goals (SDGs)” all’interno del Workprogramme numero 12, “Climate action, environment, resource efficiency and raw materials”.

LOGO DEL PROGETTO
  • BIOMetano per unA Società Sostenibile: sviluppo di un Laboratorio Italiano di Circular Economy dal biometano

  • Acronimo
    BIOMASS HUB
  • Ecosistemi
    • Sostenibilità
  • Numero componenti team
    88
  • Keyword
    Biometano, idrogeno, energia, fuel cell, chimica verde, bioraffineria, rifiuti, economia circolare, biomassa, consumi energetici, recupero scarti, bioplastiche, hub tecnologico, ricerca, ambiente, clima, biotecnologie, policy energetica
  • Valore economico progetto
    9.453.105,91 €

    Valore economico finanziamento
    4.318.451,66 €
  • Partner
    - AB IMPIANTI S.R.L. - ACQUA & SOLE S.R.L. - AMGA LEGNANO S.P.A. - UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI BRESCIA - NANO SENSOR SYSTEMS S.R.L. - CONSIGLIO PER LA RICERCA IN AGRICOLTURA E L’ANALISI DELL’ECONOMIA AGRARIA

    Capofila
    Agromatrici S.r.l.
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