Biogas da piante invasive e scarti di pollame: una soluzione pulita ed efficiente

Oggi esistono molteplici modi per generare energia da rifiuti di ogni tipo. L’utilizzo dei rifiuti come risorse per produrre energia è un buon metodo per risparmiare sulle materie prime e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili, che rappresentano un grave problema ambientale a causa delle loro emissioni di anidride carbonica.

Un esempio di questo è il girasole messicano (Tithonia diversifolia), una specie invasiva in diverse regioni del mondo, soprattutto in Africa, Australia e alcune isole dell'Oceano Pacifico. Sebbene questa pianta rappresenti una minaccia per le specie autoctone di quelle zone, i ricercatori nigeriani hanno trovato un modo innovativo per utilizzarla: la produzione di biogas. Mescolando escrementi di pollame con scarti di girasole messicano, sono riusciti a migliorare l'efficienza del biogas prodotto.

Generare biogas e migliorare l’efficienza

La produzione di biogas da escrementi di pollame e girasoli messicani rappresenta un grande vantaggio. Da un lato vengono utilizzati i rifiuti degli allevamenti di pollame, riducendo l’inquinamento che generano. D’altro canto si attacca un importante problema ambientale: il controllo delle specie invasive come il girasole messicano, che soppianta la flora locale.

Studi sulla produzione di biogas da scarti vegetali e animali erano già stati condotti in Nigeria e Cina. La chiave di questi studi è la co-digestione, ovvero l'utilizzo di diverse tipologie di rifiuti per massimizzare la produzione di biogas. In questo caso si tratta di studi condotti dalla Landmark University e dalla Covenant University in Nigeria, pubblicati sulla rivista Energia e combustibili, confermano che il girasole messicano ha un grande potenziale per generare biogas se combinato con escrementi di uccelli e sottoposto a trattamento preventivo.

Sfruttare questa combinazione ha un doppio vantaggio perché aiuta a gestire i rifiuti degli allevamenti di pollame e ferma la proliferazione di una pianta considerata invasiva in molte parti del mondo. Secondo gli esperti, Il girasole messicano soppianta le specie locali e colpisce le aree naturali protette, che rappresenta una grave minaccia per la biodiversità delle regioni sensibili.

Pretrattamento: fondamentale per migliorare l'efficienza

La co-digestione dei rifiuti organici non è un processo nuovo, ma gli studi più recenti hanno dimostrato che l'utilizzo di a pretrattamento termo-alcalino prima della digestione anaerobica migliora significativamente la resa in biogas. Questo pretrattamento consiste nel sottoporre i rifiuti ad alte temperature e specifiche condizioni di alcalinità, che facilitano la decomposizione di materiali organici complessi e aumentano la quantità di metano prodotto, il principale componente del biogas.

Lo studio in Nigeria ha concluso che le prestazioni del biogas sono migliorate fino al 54,44% grazie all'utilizzo di questo trattamento rispetto ai rifiuti che non hanno subito lo stesso processo. Ciò significa che la quantità di energia ottenuta è stata notevolmente maggiore quando è stato utilizzato il pretrattamento, cosa essenziale se si vuole ottimizzare l’uso di queste risorse per la generazione di energia con un basso impatto ambientale.

Per ottenere questi risultati è stato effettuato un bilancio energetico per determinare se l’energia investita nel processo fosse inferiore all’energia ottenuta al termine dello stesso. I dati hanno mostrato a bilancio energetico positivo, il che significa che la procedura è redditizia. L'energia recuperata ha superato di gran lunga l'energia utilizzata nel pretrattamento, sia sotto forma di energia termica che elettrica.

L’importanza degli scarti di pollame nella produzione di biogas

I scarti di pollame Svolgono un ruolo essenziale nella produzione di biogas se abbinati a piante come il girasole messicano. Tuttavia, è importante ricordare che questi escrementi contengono sostanze nutritive che, se non gestite correttamente, possono essere dannose per l’ambiente. Tra questi contaminanti ci sono ormoni, antibiotici, metalli pesanti e sostanze nutritive che possono penetrare nel suolo e nelle fonti d'acqua, causando problemi di contaminazione.

L'utilizzo di questo tipo di rifiuti per generare biogas non solo risolve il problema del suo accumulo, ma offre anche una soluzione redditizia e sostenibile alla produzione di energia. Ma una delle scoperte più importanti è che, mentre gli escrementi del pollame da soli non sono redditizi, la sua combinazione con la materia vegetale, come il girasole messicano, aumenta significativamente la sua redditività.

L'impatto delle piante invasive in altre regioni

L’uso di impianti invasivi per la produzione di biogas non è esclusivo della Nigeria. In altri paesi come il Messico e Taiwan si stanno studiando anche le modalità per utilizzare varie specie invasive per generare biocarburanti. Un esempio è il camalote o giacinto d'acqua (Eichhornia crassipes), un'altra specie invasiva che cresce rapidamente nei corpi idrici. Questo tipo di piante viene utilizzato per produrre biometano y etanolo, offrendo una soluzione locale e sostenibile a un problema globale.

L'utilizzo di piante invasive rappresenta un'opportunità unica per affrontare il problema problema dell’inquinamento delle piante e, allo stesso tempo, generare energia pulita. Queste piante possono crescere senza la necessità di una gestione intensiva, rendendole una fonte di biomassa abbondante e conveniente.

Altri esempi di co-digestione: allevamenti intensivi in ​​Europa

In Europa, soprattutto in Spagna, sono stati realizzati diversi progetti di biogas utilizzando i rifiuti degli allevamenti industriali. In regioni come Castilla-La Mancha, dove la contaminazione delle falde acquifere da parte dei liquami è un problema crescente, gli impianti di biogas sono stati utilizzati per ridurre l’impatto ambientale. Tuttavia, la maggior parte di questi impianti continua ad affrontare sfide, come la necessità di importare rifiuti da altre regioni e gli elevati costi di trasporto dei rifiuti organici.

Nonostante queste sfide, il biogas si è dimostrato una soluzione praticabile per la gestione dei liquami e degli altri rifiuti provenienti dall’allevamento intensivo di bestiame, che altrimenti sarebbero altamente inquinanti.

Nei comuni piace Balsa de Ves, dove è stato installato un impianto di biogas più di dieci anni fa, ha visto una riduzione della popolazione a causa dell’installazione di queste macro aziende agricole, dimostrando che, sebbene la tecnologia del biogas sia efficace, bisogna considerare anche gli impatti sociali ed economici.

Fattori chiave per una produzione efficiente di biogas

Il successo della produzione di biogas dipende da diversi fattori:

• Gestione dei rifiuti: Garantire un flusso costante di materie prime.
• Pretrattamento: La digestione anaerobica migliora notevolmente quando si effettuano pretrattamenti efficaci.
• Bilancio energetico: È fondamentale che venga raggiunto un bilancio energetico positivo per garantire la redditività del progetto.
• Riduzione dell'impatto ambientale: Incorporare pratiche che riducano al minimo le emissioni di gas serra e inquinanti.

In definitiva, la co-digestione dei rifiuti vegetali e animali è una soluzione economica, ecologica ed efficiente per la produzione di biogas. Poiché sempre più studi come quelli condotti in Nigeria e Cina continuano a dimostrarne la fattibilità, è probabile che questo approccio si espanda ad altre regioni con problemi simili.

In un contesto globale in cui la mitigazione del cambiamento climatico è una priorità, il biogas offre un’alternativa sostenibile ai combustibili fossili, risolvendo al contempo altri problemi ambientali critici come la gestione delle specie invasive.