Il biogas da digestione anaerobica o da discarica contiene in genere, oltre ad un’elevata percentuale di metano, percentuali variabili di anidride carbonica (CO2), vapore acqueo (generalmente saturo), composti solforati, azoto, ossigeno e silossani, come mostra la tabella sottostante. I silossani possono essere presenti nel biogas da fanghi di depurazione o da discarica in quanto contenuti in detersivi e cosmetici.

Parametro
Biogas
Gas da discarica
Gas Naturale
(rif. Danimarca)
Metano [% vol]
60-70
25-65
89
Vapore acqueo [% vol]
saturo
saturo
0
Altri idrocarburi [% vol]
0
0
9,4
Idrogeno [% vol]
0
0-3
0
Anidride Carbonica      [% vol]
30-40
15-50
0,67
Azoto [% vol]
≤1
5-40
0,28
Ossigeno [% vol]
≤0,5
0-5
0
Acido solfidrico [ppmv]
0-4000
0-100
2,9
Ammoniaca [ppmv]
≤100
≤5
0
Potere calorifico inferiore [kWh/m3 STP]
6,5
4,4
11
                                                           Fonte: Biomethane Regions, 2012

L'upgrading rimuove i componenti indesiderati ed eventuali altre impurità dal biogas per ottenere un relativo arricchimento in metano (≥ 95%) e rendere il biometano del tutto assimilabile al gas naturale. A seconda della composizione di partenza del biogas, l'upgrading può comprendere la rimozione dell' anidride carbonica, del vapore acqueo e delle sostanze in tracce come ossigeno, azoto, idrogeno solforato, ammoniaca o silossani, ma anche la compressione ad una pressione necessaria per l'utilizzo successivo del gas. In alcune condizioni, ad esempio per l'immissione in una rete del gas naturale locale a bassa pressione, possono essere necessari trattamenti di odorizzazione o la regolazione del potere calorifico tramite dosaggio di propano.

Le tecnologie disponibili per l’upgrading si basano su diversi principi chimico fisici legati alla separazione dei gas (adsorbimento, absorbimento, permeazione e criogenesi). La selezione delle tecnologie da utilizzare si basa sulle caratteristiche composizionali e sui volumi del biogas da trattare: a seconda di queste variabili alcune tecnologie risultano più convenienti di altre.

Per approfondire: