Il Bmp delle biomasse: entra in vigore la norma UNI/TS 11703:2018

Si è appena concluso l'iter normativo, commentato nel nostro articolo "Pubblicata la bozza della norma UNI 1601755 sul potenziale metanigeno". Dallo scorso 22 febbraio, dopo due anni e mezzo di confronti e discussioni, l'Italia ha una norma nazionale sulla misurazione del Bmp (potenziale metanigeno) delle biomasse per gli impianti di biogas: UNI/TS 11703:2018, Metodo per la misura della produzione potenziale di metano da digestione anaerobica ad umido - Matrici in alimentazione.

Il testo ufficiale è disponibile presso l'UNI. Dopo la fase dell'analisi delle osservazioni pubbliche arrivate all'UNI e la conseguente revisione della bozza della norma, finalmente, il testo ha tutte le caratteristiche per aspirare a diventare una norma ISO fondamentale per lo sviluppo del settore del biometano e, in definitiva, promuovere una economia decarbonizzata.
 

L'importanza di una norma italiana sul potenziale metanigeno

Sin dalle prime riunioni del gruppo di esperti - accademici ed industriali - del Cti (Comitato termotecnico italiano) erano emerse le criticità dell'unica norma esistente all'epoca, la VDI 4630, oggetto di un articolo dello stesso autore (Focus critico sulla norma VDI 4630/2014 - I Parte e II Parte). Per tale motivo è stato intrapreso un duro lavoro, durato quasi due anni e mezzo, ma ne è valsa la pena: la presente norma UNI è molto più snella della precedente norma VDI, e molto più orientata ai risultati, principalmente a quelli economici, senza escludere però quelli di ricerca scientifica.

L'entrata in vigore della UNI/TS 11703 comporterà i seguenti vantaggi concreti per l'impianto di biogas:

• Riduzione dei costi delle prove, rispetto al protocollo dettato dalla norma tedesca. Il dispositivo minimo, un reattore in bianco e due reattori campioni, è sufficiente per garantire risultati attendibili nella maggioranza dei casi di interesse industriale - insilati, paglia, deiezioni zootecniche, scarti agroalimentari - consentendo dunque al titolare dell'impianto o al fornitore di sottoprodotti un risparmio del 50% nel costo delle prove di routine. La VDI 4630 richiede ben sei reattori per svolgere la stessa prova, ma i risultati non necessariamente sono più accurati per questo.
• Esclusione dei metodi parametrici poiché poco affidabili. Molti fornitori di sottoprodotti e costruttori di impianti basano ancora i loro calcoli, erroneamente, su tabelle di valori di singole biomasse e stima del Bmp complessivo della miscela come somma delle percentuali dei Bmp dei singoli componenti. Altri "biologi" si basano su misure della composizione chimica - analisi elementare Nirs (Near infrared spectrometry) oppure analisi del tenore di carboidrati, proteine e lipidi - con successiva applicazione della formula di Buswell. L'applicazione di tali metodi si rivela spesso inaccurata, in quanto gli stessi tendono a dare valori di Bmp maggiori del reale. L'inaccuratezza del valore del Bmp ha importanti conseguenze economiche per il gestore dell'impianto. Nelle operazioni di acquisto di biomasse e sottoprodotti, un valore di Bmp ricavato con metodi parametrici crea la falsa immagine di una maggiore qualità del substrato, e quindi tende a giustificare ingiustamente un prezzo maggiore del medesimo. Nel caso di contestazioni fra titolare dell'impianto e costruttore oppure "biologo" incaricato della gestione, spesso si incolpa ingiustamente la qualità della biomassa anziché andare a ricercare in modo razionale le vere cause delle mancate prestazioni. Il fatto che la VDI 4630 ammettesse praticamente qualsiasi metodo per la misura del Bmp, anche quelli poco affidabili come la formula di Buswell o le siringhe di Hohenheim, ha creato più incertezze che fiducia e, negli anni, ha portato i titolari di impianti di biogas ad avere un'errata percezione sulla bontà delle prove di laboratorio. In realtà, le prove di laboratorio sono l'unico modo per gestire razionalmente un impianto di biogas e ottimizzare la logistica delle biomasse, ma vanno pianificate e realizzate metodicamente, utilizzando la strumentazione adatta. Con l'entrata in vigore della UNI/TS 11703 solo saranno ammissibili prove biologiche realizzate in modo batch (le più semplici ed economiche) in condizioni rispecchianti il funzionamento del 90% degli impianti di biogas (cioè digestione a umido in mesofilia).
• Definizione dell'errore di misurazione massimo ammissibile per il dispositivo di conteggio del gas (barometrico o volumetrico a seconda del metodo scelto dal laboratorio), l'obbligatorietà di normalizzare la produzione di gas a 0^°C e 101,3 kPa e l'obbligatorietà di misurare esclusivamente la produzione netta di metano oppure di misurare anche il tenore di metano assieme alla produzione lorda di biogas. Sono inoltre bandite le prove realizzate con reattori di volume inferiore a 500 cm³. In questo modo, sono banditi i valori di Bmp misurati con metodi "fai da te": siringhe, bottiglie rovesciate, manometri meccanici e misure del biogas totale assumendo "a forfait" che questo contenga il 60% di metano, oppure assumendo percentuali di metano diverse, ma ricavate "da letteratura" anziché misurate effettivamente.
• Criteri per valutare la affidabilità dei risultati della prova in base a una doppia verifica: l'errore metrologico massimo - accuratezza della prova - e la dispersione fra le produzioni di gas dei singoli reattori - ovvero precisione della prova. Ad esempio, applicando la norma VDI 4630, prove sostanzialmente sbagliate o comunque poco accurate risultavano ammissibili, purché si dimostrassero precise. La verifica dell'accuratezza della prova implica l'arrotondamento dei risultati al primo digito significativo (si veda La nuova UNI CEI 70098-3: possibili ricadute sulla gestione degli impianti di biogas). Mai più dunque valori di Bmp con virgola e due o perfino tre decimali, assolutamente irrilevanti ai fini del calcolo della resa nell'impianto. 

 

Evoluzione futura

Sebbene il protocollo, definito nella norma UNI/TS 11703, si possa adattare ad altri scopi, ad esempio, alla verifica dell'efficacia di additivi o booster per il processo anaerobico (si veda Additivi per la digestione anaerobica, pro e contro) oppure alla stima delle emissioni di biogas residue dei digestati, la Commissione tecnica ha ritenuto prudente limitare il metodo allo scopo dichiarato nel titolo della norma, cioè esclusivamente alla misurazione del Bmp delle matrici.