PEGASUS
Produzione di Energia e Gestione Avanzata di Sistemi di Upgrading e Sistemi ad alta efficienza
Finanziamento: POR Calabria 2014-2020 Fesr-Fse
Periodo: ---
Responsabile Scientifico: Francesco Petracchini

Abstract del progetto

Il progetto denominato PEGASUS - Produzione di Energia e Gestione Avanzata di Sistemi di Upgrading e Sistemi ad alta efficienza - permette il passaggio da un prototipo ad un impianto pilota, coerentemente simile, del sistema in scala reale in un contesto significativo per lo smaltimento della Frazione Organica dei Rifiuti Solidi Urbani (da qui denominata FORSU), la produzione di energia (elettrica/termica) e compost di qualità. L’idea centrale del progetto è rappresentata dallo sviluppo di un prodotto nuovo, un impianto di piccola taglia, non presente nel mercato italiano, che permetta di aprire un business in un settore dove ancora non vi sono competitor importanti. Il cliente a cui si guarda è rappresentato principalmente da tutti quei piccoli comuni o comunità che non hanno quantità di biomassa (in particolare FORSU ma anche scarti proveniente dal settore agroalimentare, potatura e gestione del verde pubblico) da rendere economicamente sostenibile la realizzazione di impianti per lo smaltimento della frazione umida.
Attualmente nel mercato sono difatti presenti impianti che gestiscono almeno 20 mila tonnellate anno di FORSU e che quindi risultano adeguati a comuni con più di 100 mila abitanti.

La digestione anaerobica, in quanto tecnologia efficiente anche su piccola scala, è in grado di rappresentare una infrastruttura tecnologica nell’ambito di piccole comunità, o di più comunità tra loro integrate, e risulta quindi essenziale per ridurre gli impatti in termini di emissioni di gas serra e di altro genere. Il progetto e il mercato che ne può nascere rientra a pieno titolo nel concetto di economia circolare e, forse, è l’esempio più alto di sistema di economia circolare. Il rifiuto non è più un problema ma una risorsa. Il rifiuto non è più rifiuto e resta all’interno del sistema economico in modo da poter riutilizzarlo a fini produttivi e creare nuovo valore. In base alle esperienze maturate, il principale contributo all’avanzamento fornito dal CNR-IIA è inquadrabile nel settore tecnologico e organizzativo, in quanto metterà a disposizione per lo sviluppo del progetto le competenze del personale addetto alla progettazione e monitoraggio del prodotto pilota nonché la tecnologia sviluppata negli anni di studio e nei differenti progetti di ricerca affrontati e dedicati alla tematica. Il CNR-IIA quindi contribuirà all’avanzamento tecnologico perfezionando le tecniche già acquisite e calibrando il prototipo in base alle esigenze di progetto. Il perfezionamento di una tecnica innovativa di digestione anaerobica e upgrading è derivata inoltre dai progetti precedentemente sviluppati da parte del CNR-IIA come ad esempio “SMARTGRID” che si è focalizzato sullo sviluppo e monitoraggio di un impianto di piccola taglia. Il progetto ha permesso di sviluppare e testare una metodologia integrata di codigestione della FORSU con scarti agroindustriali. Nel corso delle attività sperimentali sono state effettuate prove preliminari volte alla definizione del mix ottimale di biomasse da avviare alla codigestione, e successivamente si è passati alla progettazione e realizzazione del prototipo, che include un impianto pilota per la digestione anaerobica, un impianto di compostaggio ed un impianto di purificazione e upgrading del biogas.
L’implementazione di un sistema innovativo, modulare ed efficiente (risultato delle attività di ricerca come riportato anche in seguito) di produzione di biogas e compost che utilizza la digestione anaerobica (reattore PFR - Plug Flow Reactor a singolo o doppio stadio) ed il compostaggio aerobico (tramite l’utilizzo di compostiere di prossimità o sistemi analoghi) permetterà la riduzione dei costi della gestione dei rifiuti e quindi delle spese sostenute da ogni singolo cittadino. In particolare l’utilizzo di opportuni sistemi di upgrading e purificazione del biogas in biometano (rimozione di H2S e CO2) e il successivo utilizzo in sistemi per la generazione di energia elettrica e termica non solo potrà rendere l’impianto energeticamente autosufficiente ma permetterà l’implementazione di sistemi ad elevata conversione energetica (come fuel-cell). Non secondari al progetto risultano inoltre la sensibilizzazione della cittadinanza e l’accrescimento della consapevolezza circa la necessità di ridurre la produzione di rifiuti indifferenziati e per le amministrazioni locali, la dimostrata fattibilità tecnica ed economica di una gestione dei rifiuti locale e con ridotto impatto ambientale (migliore conoscenza, modi alternativi di gestire la FORSU in modo economico e sostenibile). Il progetto sviluppato ricade all’interno dell’area di innovazione “Ambiente e rischi naturali”, mentre la traiettoria tecnologica in cui si colloca è “Nuove tecnologie energetiche e riutilizzo di scarti e rifiuti per ridurre l’impatto ambientale”. Per quanto attiene le priorità della Regione Calabria si osserva una ridotta percentuale di frazione umida trattata in impianti di compostaggio, pari al 9,6% (il dato italiano è del 42,5%). Quindi, il progetto il linea con queste criticità regionali intende incrementare la percentuale di FORSU destinata allo smaltimento e riducendo i problemi delle piccole comunità territoriali, migliorando sensibilmente la gestione e l’uso delle risorse attraverso una tecnologia in grado di convertire la FORSU in compost e biogas. La tecnologia sviluppata consente di ridurre l’impatto ambientale relativo alle emissioni di gas ad effetto serra derivate dalla combustione, il biogas che sarà prodotto è difatti considerato un combustibile globalmente neutro.
Gli obiettivi generali del progetto possono essere così declinati:

• la creazione di un sistema di gestione dei rifiuti incentrato sul concetto dell’economia circolare;

• miglioramento del ciclo di trattamento e smaltimento della FORSU e riduzione della frazione indifferenziata dei rifiuti solidi urbani;

• massimizzazione delle ricadute sociali sul territorio Calabrese compresa la creazione di posti di lavoro.



-IIA CNR
-ABN ENERGY & EFFICIENCY SRL LOW PROFIT

Valerio Paolini
Francesco Petracchini
Silvia Mosca
Ettore Guerriero
Mattia Perilli
Giulio Esposito
Marco Torre