Tra i temi più frequentemente discussi nel mondo biogas riveste un ruolo importante quello di avere un quadro integrativo ottimale e dei rischi correlati ad una situazione di carenza; ricordiamo infatti come i batteri abbiano bisogno di un corretto apporto di micro e macronutrienti per poter svolgere in modo ottimale la propria attività biologica.
In questo breve articolo cercheremo di esplicare i possibili risvolti negativi dovuti a carenze di macro e micronutrienti.
Prima di incominciare, vorremmo riassumere quelli che sono i micro e macroelementi di maggiore importanza da tenere monitorati secondo la nostra esperienza:

  • Alluminio (Al)
  • Boro (B)
  • Calcio (Ca)
  • Cobalto (Co)
  • Rame (Cu)
  • Ferro (Fe)
  • Fosforo (P)
  • Potassio (K)
  • Magnesio (MG)
  • Manganese (Mn)
  • Molibdeno (Mo)
  • Sodio (Na)
  • Nichel (Ni)
  • Zolfo (S)
  • Selenio (Se)
  • Tungsteno (W)
  • Zinco (Zn)

 

Catalizzatori delle reazioni:

I micro e macro-elementi prima descritti sono dei catalizzatori delle reazioni biologiche che avvengono all’interno dei nostri digestori, se il quadro delle concentrazioni è ottimale avremo un riscontro in termini di attività biologica costante nel tempo.
Nel caso invece in cui dovessimo avere delle carenze, anche di solo un elemento di quelli sopraelencati, potremmo osservare un rallentamento fermentativo rispetto ad una situazione ottimale. Tutto ciò si esplica in una minor conversione di biomassa in gas, una minor risposta della biologia a possibili fluttuazioni (cambio biomasse, temperature, interventi di manutenzione eccetera).
L’ assenza di tali elementi potrebbe portare ad un blocco fermentativo con conseguente calo e inibizione della produzione di metano. Tali situazioni si ripercuotono negativamente sul bilancio economico dell’impianto in quanto la ripresa ottimale del processo biologico necessita di tempistiche anche prolungate con conseguente mancata produzione che porta a perdite economiche cospicue.

 

Legge del minimo:

Per sottolineare l’importanza di ogni singolo elemento prima citato, riportiamo nuovamente la famosa Legge del Minimo di Carl Sprengel che nel 1828 affermava:

“La crescita di un organismo non è regolata dalla somma di tutte le risorse disponibili, ma dalla quantità della risorsa più scarsa.”

Questo per ricordare come ogni elemento abbia la sua importanza e pertanto debba essere analizzato e se necessario integrato.

 

Reattività:

Capita spesso di affrontare questo argomento con i nostri clienti o con persone che lavorano in questo ambito, la reattività di una biologia, infatti, ricopre un ruolo fondamentale in tutti quei casi in cui si verificano variazioni rispetto al normale processo biologico. Pensiamo ad esempio a una situazione di cambio trincea, inserimento di una nuova biomassa o ripartenza dopo un fermo. Quante volte ci è capitato di affermare che ci saremmo aspettati una risposta più veloce?
In tutti questi casi è proprio la carenza di microelementi che rende la risposta biologica più lenta, e maggiore sarà il deficit minore sarà la reattività biologica. Ovviamente tutto questo discorso incide sulla perdita economica dell’impianto che, come detto, precedentemente, può risultare molto significativa.

Sub-acidosi – Acidosi:

Si sente spesso parlare di questo argomento essendo una delle principali cause di perdita economica per gli impianti biogas. A tal proposito si ricorda che la carenza o nei casi peggiori l’assenza di macro e microelementi portino ad una instabilità del processo biologico aumentando così il rischio di fenomeni di sub-acidosi e acidosi. Un impianto, poco reattivo da un punto di vista biologico può andare incontro ad un accumulo di acidi e sfociare in situazioni di acidosi più o meno gravi con inevitabili ripercussioni a livello economico.

 

Condizione omogeneità:

L’omogeneità e la corretta miscelazione del materiale in vasca è uno degli altri punti fondamentali da considerare per il corretto svolgimento del processo biologico ad opera dei batteri. Su tale aspetto, inoltre, ne consegue un argomento spesso sottovalutato ma di notevole importanza nel mondo degli impianti biogas: l’AUTOCONSUMO. La nostra esperienza nella conduzione di impianti biogas ci ha insegnato che in situazioni di carenze da micro e macroelementi l’attività biologica non ottimale induce problematiche di omogenizzazione con conseguente incremento degli autoconsumi dell’ impianto.
Se consideriamo poi che un solo punto di autoconsumo risparmiato in un anno in un impianto da un megawatt equivale a circa 25.000 €, è facile intuire la convenienza nel prevenire tali potenziali problematiche derivanti dalle carenze prima citate.

 

CH4:

La percentuale di metano all’interno del biogas varia in funzione di diversi fattori tra cui ad esempio la ricetta utilizzata ma non solo. Come tutti sappiamo una percentuale elevata di CH4 permette un lavoro del cogeneratore qualitativamente migliore sia in termini di performance produttive che di corretto funzionamento dello stesso. Dalla nostra esperienza sul campo abbiamo notato diverse situazioni di impianti in carenza di micro e macroelementi che, dopo integrazioni personalizzate a seconda dei deficit riscontarti, hanno avuto e mantenuto nel tempo aumenti sensibili di CH4.

Concludendo si evince dagli spunti finora riportati come necessario un controllo costante nel tempo della concentrazione di macro e microelementi all’interno dei nostri impianti per evidenziare eventuali carenze ed evitare così possibili rallentamenti fermentativi; da un punto di vista economico poi, l’investimento iniziale per sopperire alle carenze viene ampiamente ripagato dalla stabilità fermentativa raggiunta dall’impianto e relativa riduzione dei costi di gestione.