Utilizzo di tecnologie avanzate per comprendere le emissioni di metano nell'industria del biogas
Nelle comunità di tutto il mondo, la vita quotidiana produce rifiuti che possono essere difficili da gestire, tra cui sottoprodotti agricoli, letame animale e persino avanzi o scarti alimentari, i quali generano rifiuti organici che producono metano durante la loro decomposizione.
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Se lasciati incustoditi, questi materiali in decomposizione rappresentano un rischio per l'ambiente. Ma se gestiti correttamente, i rifiuti possono essere trasformati in biogas, una forma di energia rinnovabile.
Il biogas viene prodotto quando i materiali organici, come i rifiuti vegetali e animali, vengono scomposti attraverso un processo di digestione anaerobica. I batteri scompongono i sottoprodotti per creare energia sotto forma di gas e materiali di digestione, come il fertilizzante.
Il biogas può essere ulteriormente raffinato per produrre gas naturale rinnovabile (RNG) o biometano, che può essere utilizzato in varie forme, tra cui calore ed elettricità, carburante per veicoli, bioplastica e persino gas convenzionale che viene aggiunto alla rete di gasdotti per integrare la rete del gas naturale.
Sebbene sia il biogas che l'RNG siano forme di metano più pulite rispetto ad altri sorgenti di gas, hanno comunque un impatto ambientale quando vengono emessi nell'atmosfera.
Alcuni operatori del settore, come Frank Zahorszki di ITEMA GmbH in Germania, stanno lavorando per porre rimedio a queste emissioni di biogas e RNG nel processo di produzione.
“Il biogas è un ottimo modo per utilizzare i rifiuti comuni nel mondo, ma vogliamo assicurarci di fare tutto il possibile per garantire un ambiente pulito”, spiega Zahorszki.
Secondo l'agenzia EPA statunitense, nel 2022 gli Stati Uniti hanno generato 760,8 milioni di tonnellate metriche di emissioni di metano CO2e, di cui il 36,4% e il 18,8% provenienti rispettivamente dall'agricoltura e dai rifiuti1. Nel frattempo, nell'UE, il piano REPowerEU2 della Commissione prevede di produrre 35 miliardi di metri cubi di biogas e biometano al giorno entro il 2030 come fonte di energia sostenibile e conveniente.
Zahorszki, che vanta quasi 20 anni di esperienza come specialista tecnologico in vari settori, afferma che tenere sotto controllo le emissioni di gas non sarà facile. «Individuare queste perdite nell'industria del biogas può spesso essere difficile e richiedere molto tempo... a meno che non si utilizzi una tecnologia avanzata», afferma.
Il vantaggio della rilevazione ottica di gas (OGI)
Qui entra in gioco la tecnologia di rivelazione ottica di gas (OGI, Optical Gas Imaging) con speciali termocamere a infrarossi, la cui sensibilità viene tarata per adattarsi alla lunghezza d'onda di gas specifici, come il metano.
L'uso di telecamere OGI come quelle della serie G di FLIR consente agli operatori di vedere emissioni di gas che sono completamente invisibili a occhio nudo o alla maggior parte delle altre tecnologie.
Queste termocamere funzionano in tempo reale per visualizzare i gas e facilitare la comprensione immediata degli eventi che causano delle emissioni indesiderate. Il video in diretta streaming delle perdite, che hanno un aspetto simile al fumo, consente ai tecnici di individuare facilmente la fonte esatta delle perdite e determinare come risolvere il problema.
Grazie a caratteristiche uniche come la modalità ad alta sensibilità e l'ergonomia brevettata, che facilità il posizionamento ottimale della termocamera, gli strumenti della serie G di FLIR possono velocizzare di 10 volte il rilevamento delle perdite di metano rispetto ai metodi tradizionali di rilevamento e riparazione delle perdite (LDAR).
Gli impianti per la produzione di biogas sono spesso di grandi dimensioni, con molti potenziali punti di perdita, dalle pompe alle guarnizioni del tetto. Poiché la tecnologia OGI consente all'utente di eseguire rapidamente la scansione di ampie aree di interesse, le aziende possono massimizzare l'efficienza delle loro attività di rilevamento e riparazione delle perdite.
Nel settore del biogas, la tecnologia OGI è ideale per rilevare e misurare le emissioni di metano da una distanza di sicurezza, tenendo gli operatori lontani da potenziali rischi per la sicurezza e massimizzando l'efficienza delle attività di controllo e manutenzione.
Più recentemente, la tecnologia OGI è progredita al punto da includere la quantificazione delle emissioni direttamente nelle termocamere.
«Per anni, le termocamere OGI hanno reso facile ed efficiente l'individuazione delle perdite, ma misurarle in modo quantitativo era spesso una sfida. Ora, con le telecamere della serie G di FLIR posso misurare immediatamente le emissioni nello stesso momento in cui le rilevo", afferma Zahorszki.
La tecnologia Quantitative Optical Gas Imaging (QOGI) integra analisi specializzate in una telecamera OGI raffreddata, come il modello FLIR G620, in modo che gli utenti possano misurare le emissioni di metano, idrocarburi e altri composti organici volatili (COV).
A differenza di altre tecnologie che forniscono dettagli quantificabili sulle perdite, la tecnologia QOGI consente agli utenti di ottenere questi risultati a distanza di sicurezza e con risultati immediati. Con l'aggiunta delle funzionalità QOGI nella termocamera, gli operatori possono quantificare l’impatto delle emissioni sui loro profitti e comprendere meglio i rischi finanziari per le loro organizzazioni.
Conclusioni:
Sebbene siano più efficienti e consentano di utilizzare materiali comunemente sprecati, le emissioni di queste applicazioni possono comunque avere un impatto negativo sul nostro ambiente.
L'utilizzo di tecnologie avanzate come QOGI consentirà agli operatori del settore non solo di rilevare queste fughe di gas indesiderate, ma anche di avere una nuova visibilità sulla gravità delle emissioni e una migliore comprensione di come risolvere il problema.
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