Modello calcolo produzione biogas BIO-8

Il modello di previsione produttiva del biogas da discariche (LandFill-Gas: LFG) BIO-8 nasce dall'evoluzione dei precedenti modelli di calcolo sviluppati fin dal 1985. La prima versione, denominata BIO-1, era stata sviluppata in linguaggio basic su una consolle da gioco con appena 64 Kb di RAM. BIO-1 attribuiva una "produttività" di biogas fissa per ogni singola tonnellata smaltita in discarica ed eseguiva esclusivamente un’elaborazione sovrapposizione di effetti. La seconda versione del modello, la BIO-2 del 1987, inseriva una valutazione di produttività specifica del rifiuto applicando i concetti espressi dal Prof. Tabasaran nel 1982 (Obtention et valorisation du metahne a partir de dechets urbains. Tribune de Cebedeau, 35, 483-8). Le maggiori difficoltà erano però la disponibilità dei dati di input da inserire nelle formule; in effetti nelle discariche "reali", specialmente in quel periodo, i dati analitici erano pochi e le valutazioni merceologiche dei rifiuti molto rare. Sulla base di tali difficoltà Magnano ha ritenuto di inserire una serie di informazioni meno scientifiche ma più facilmente accessibili da utilizzarsi come elementi "correttivi" del modello di calcolo. Viene pertanto elaborato un questionario di facile compilazione per l'acquisizione di tutte le informazioni sulla discarica. Nasce quindi nel 1991 il modello BIO-3, subito aggiornato in BIO-4 (maggiori informazioni nel questionario). Con queste versioni era possibile elaborare una produzione specifica di biogas per ogni singola tonnellata di rifiuto in funzione delle sue caratteristiche merceologiche. I dati del questionario consentivano la definizione di un coefficiente correttivo di produttività (Kp) che modificava la produzione specifica; di seguito si procedeva con la sovrapposizione degli effetti in funzione degli afflussi dei rifiuti. Il modello BIO-4 consentiva inoltre di definire, in funzione delle caratteristiche della discarica, l'efficienza di captabilità (Kc) e quindi stimare i quantitativi di biogas captabile e recuperabile energeticamente. Nonostante l'evoluzione del modello, ed i soddisfacenti risultati di attendibilità verificati su numerosi impianti "pilota", le difficoltà erano sempre legate alla scarsa precisione dei dati di input al modello. La discarica è, infatti, un ambiente molto eterogeneo, ben diverso dai lisimetri da laboratorio con i quali venivano elaborati numerosi modelli che si affacciavano in letteratura scientifica o nei congressi. Per tale motivo Magnano ha voluto introdurre un concetto "probabilistico" da legare ai dati di input, in pratica anziché inserire un valore specifico per un dato ne venivano inseriti due, corrispondenti ai due estremi probabilistici. Ovviamente più la "forchetta" dei singoli dati era ampia minore era la precisione del risultato. Su tale concetto nasce nel 2001 il modello BIO-5 che è stato utilizzato per circa 7 anni su centinaia di discariche in Italia e nel Mondo. Il modello ottimizzava ulteriormente il questionario di acquisizione dati portandolo a rendere disponibili ben 17 fattori correttivi dei coefficienti di produzione specifica (Kp) e di efficienza di captazione (Kc). La maggiore novità era comunque legata all'approccio probabilistico con la definizione dei due estremi valutativi: Best Case e Worst case. Nel 2005 al modello BIO-5 veniva aggiunta una ulteriore possibilità di valutare automaticamente la riduzione di emissioni di gas ad effetto serra (GHG) derivanti dall'attivazione o l'ottimizzazione di un sistema di captazione del biogas. Tale integrazione, non sostanziale, assume la denominazione di BIO-6. Nel 2008, sulla scorta delle numerosissime esperienze sviluppate, e dei continui risultati di riscontro applicati agli impianti "pilota" viene studiata una nuova versione del modello di prospezione produttiva: la BIO-7. Il questionario viene di nuovo ottimizzato e reso di più semplice compilazione mediante la predisposizione di alcune risposte pilotate, i dati di input passano da 17 a 34. Il modello di calcolo della produzione specifica viene radicalmente rivisto ed approfondito. Viene approfondita la valutazione dell'umidità interna della discarica mediante la determinazione del fattore Kud. Nel 2015, l’evoluzione del modello prosegue oltre con l’elaborazione del modello BIO-8. Nella consapevolezza che una discarica cambia frequentemente le proprie caratteristiche si è deciso di riferire i dati di input non più ad una "media storica" dei dati inseriti, ma piuttosto di elaborare una specifica curva di produzione del gas per ogni singolo anno di gestione operativa della discarica. Con questo approccio ogni variazione merceologica della tipologia dei rifiuti ed ogni caratteristica al contorno (ad esempio i dati meteo) viene puntualmente recepita e valutata. Infine BIO-8 è automaticamente basato su un approccio probabilistico definendo una "forchetta" di prestazioni produttive comprese tra un Worst Case ed un best Case. Il modello BIO-8 è però applicabile a quelle discariche per le quali sono disponibili i dati storici