Trasformare i rifiuti delle discariche in energia

Che ci si creda o no, le discariche hanno un ruolo chiave da svolgere nella transizione verso le energie rinnovabili. Le discariche non sono più solo punti di smaltimento, ma possono essere il punto di partenza per nuove fonti di energia. Questo articolo approfondisce il modo in cui i rifiuti delle discariche vengono trasformati in gas naturale rinnovabile e come le discariche stanno diventando preziose risorse energetiche.

Perché e come le discariche giocano un ruolo nella transizione energetica?

Un'adeguata progettazione e gestione delle discariche sono essenziali per lo smaltimento sicuro dei rifiuti. Le discariche ben gestite sono progettate per rendere la vita più difficile, con un impatto negativo minimo sulle persone e sull'ambiente. I sistemi di rivestimento speciali prevengono la contaminazione delle acque di terra e di superficie vicine. Gli impianti di raccolta del gas controllano e raccolgono il metano e il gas di discarica rilasciati decomposindo i rifiuti. Questa configurazione fornisce uno strato di protezione tra i rifiuti e l'ambiente, generando un uso sostenibile e creatività di tali rifiuti. 

Le discariche non sono tutte uguali, ma rientrano in categorie distinte in base al tipo di rifiuti che raccolgono. Le discariche municipali di rifiuti solidi, ad esempio, accettano principalmente rifiuti commerciali che rientrano in rifiuti di consumo e non pericolosi. Al contrario, le discariche di rifiuti industriali gestiscono solo i rifiuti degli impianti industriali, l'edilizia e i detriti da smaltire e i rifiuti di pulizia dei siti. Le discariche di bioreattori velocizzano la biodegradazione dei rifiuti organici. Infine, i residui di combustione del carbone, i rifiuti e le discariche pericolose sono strettamente regolamentati dalla natura dei rifiuti che accettano. 

Oltre alla semplice ricezione di immondizia, le discariche hanno il potenziale per essere utilizzate come risorse di energia rinnovabile. I materiali organici che si scompongono nelle discariche producono un gas ricco di metano chiamato biogas, o gas di discarica. Grazie al suo elevato contenuto di metano, aumenta le emissioni di gas serra. Per questo negli Stati Uniti, molti operatori di discarica sono tenuti a raccogliere il biogas prima di essere e quindi e trasmessi nell'atmosfera. Alcuni operatori lo tolgono semplicemente o lo bruciano, ma sempre più spesso il biogas catturato viene utilizzato in modo produttivo. Ad esempio, può essere utilizzato in loco in un generatore per produrre calore ed elettricità. Può anche essere raffinato in metano quasi puro e usato in modo ineguagliabile con il gas naturale.

Il metano in questo modo può essere praticamente a zero emissioni. In alcune definizioni, potrebbe anche essere negativo per il carbonio. Questo perché quando non viene catturato e bruciato, il metano viene rilasciato nell'atmosfera sotto forma di metano, che ha un potenziale di riscaldamento globale maggiore della CO2.  

Raccolta del gas naturale naturale (RNG) attraverso il processo di "waste to energy" 

Le tecniche di smaltimento dell'energia sono progettate per risolvere due problemi contemporaneamente, gestendo i rifiuti e generando energia. L'approccio tradizionale waste-to-energy consiste nella combustione della immondizia, nella produzione di vapore con il calore e nella generazione di elettricità con il vapore. Questo è stato fatto su larga scala per decenni. 

La raccolta del metano nelle discariche è un modo diverso di ottenere energia dai rifiuti. Il metano si forma quando i rifiuti organici come i rottami di cibo e altri materiali infiammabili diventano una forma di scomposizione in una discarica e vengono poi decomposizione in mancanza di ossigeno. I microrganismi suddivideno la materia organici in molecole più semplici come l'anidride carbonica, il metano e altri gas. Il metano è prodotto nelle maggiori quantità. Questi gas si incorreno all'instabilità nella gestione dei rifiuti in discarica. Gli operatori che cercano di catturarli installano dei sistemi di raccolta che consiste in una rete di tubi perforati. Il biogas raccolto viene quindi estratto e trattato per rimuovere componenti indesiderati. Il biogas che viene bruciato in loco in modo da essere bruciato in modo che il calore possa essere utilizzato dopo un semplice trattamento di rimozione dell'umidità. Anche il biogas può subire dei più estensivi interventi di snosto per ottenere metano quasi puro. Il risultato, il gas naturale rinnovabile, o RNG, può talvolta essere immesso nella rete locale del gas naturale.

Disponibilità delle discariche    

Gli Stati Uniti hanno circa 2.600 discariche RSU operative secondo l'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti. Di queste, oltre 530 discariche stanno attualmente recuperando e utilizzando in qualche modo il biogas. Altri 470 sono stati identificati come potenzialmente adatti per l'adozione di una soluzione waste-to-energy. Si tratta di una grande opportunità. Distribuire sistemi waste-to-energy in più discariche sarebbe un modo eccellente per promuovere la produzione di energia rinnovabile, creando al contempo posti di lavoro e opportunità in aree meno tosto. 

Uso di RNG per alimentare i veicoli    

Quando il biogas viene trasformato in RNG, può essere utilizzato come carburante in qualsiasi veicolo progettato per funzionare a gas naturale. Chimicamente, RNG e gas naturale sono identici. Il RNG, tuttavia, non è ottenuto dalle risorse fossili e, di conseguenza, il suo utilizzo può essere a emissioni zero.

Numerose aziende e governi locali gestiscono la loro flotta di veicoli su RNG. RNG, ad esempio, è solitamente usato per alimentare gli autocarri della netgia dei rifiuti, in cui viene mostrato un approccio circolare all'uso di energia, dove i rifiuti vengono convertita in carburante e poi usati per la raccolta rifiuti. Ci sono circa 10,000 camion della spazzatura che funzionano su RNG negli Stati Uniti.

RNG offre una strada entusiasmante e vitale verso il trasporto e la generazione di energia sostenibili. Sfruttando il potenziale delle nostre discariche e delle altre fonti di rifiuti, non solo possiamo alimentare i nostri veicoli in modo sostenibile, ma possiamo anche contribuire al più ampio sforzo globale per mitigare il cambiamento climatico. I motori a gas naturale di Cummins sono progettati per funzionare in modo efficiente con RNG, il che li rende la scelta ottimale per le aziende alla ricerca di soluzioni di energia rinnovabile.