Analisi energetica ed economica di un sistema "Power to gas" con produzione biologica di metano.

In questa tesi, svolta in collaborazione con l’ENEA di Bologna, sono state effettuate una serie di valutazioni tecniche ed economiche riguardo la tecnologia power to gas in riferimento alla produzione di metano per via biologica. E' stata svolta la simulazione di un reattore di digestione anaerobica con insufflazione di idrogeno al fine di aumentare il tenore di metano nel biogas di uscita. Il reattore biologico è stato modellato mediante Matlab utilizzando il codice di calcolo ADM1. Si è proceduto, quindi, con la valutazione economica del progetto. Al fine di ottenere biometano con un tenore di metano superiore al 95%, si è immaginato di modificare un impianto di digestione anaerobica già esistente, andando ad aggiungere due componenti principali: un elettrolizzatore, necessario alla produzione di idrogeno da inserire nel digestore, e un impianto di upgrading a membrana essenziale per ottenere il biometano in uscita con il tenore di metano desiderato. Sono stati valutati i consumi elettrici e quindi economici mediante il PUN del 2016 e i ricavi, considerando un prezzo di vendita del biometano a 0,9 €/Nmc e gli incentivi garantiti dallo stato. Infine, è stato valutato il VAN a 20 anni dell'investimento considerando diverse potenze installate dell'elettrolizzatore. Considerando la condizione che ottimizza il VAN, è stato poi valutato il tempo di ritorno economico dell'investimento. Ne risulta che attualmente il Power to gas non si propone come una tecnica di accumulo conveniente ma, lo sviluppo delle tecnologie associate e l'aumento di risorse energetiche a fonti rinnovabili, renderanno questo sistema interessante per la questione dell' accumulo energetico.