Gas naturale dalla cacca invece che dai fossili? Questo batterio BYU potrebbe realizzarlo

Jul 22, 2023

La prossima svolta nel campo delle energie rinnovabili potrebbe essere la cacca.

Le nuove tecniche scientifiche sperimentate alla Brigham Young University evidenziano il potenziale di convertire i rifiuti animali e umani in energia che può essere utilizzata per sostituire il gas naturale dai combustibili fossili.

Trasformare gli escrementi in energia non è un'idea nuova. Le civiltà hanno utilizzato la digestione anaerobica per secoli. Tuttavia, i metodi che gli scienziati della BYU Jaron Hansen e Zach Aanderud hanno studiato per più di un decennio rappresentano un significativo passo avanti nel rendere i rifiuti un valido produttore di energia su scala più ampia.

La chiave del loro lavoro è uno speciale cocktail di batteri che prosperano in condizioni estreme – assenza di ossigeno, temperature superiori a 170 gradi – e sono professionisti nel scomporre i rifiuti in molecole più piccole. Quindi i batteri che avrebbero potuto trascorrere la vita a digerire un tronco in una sorgente termale russa possono ora essere messi all’opera mangiando letame in una vasca gigante in un caseificio.

"Stiamo sfruttando il potere delle piccole cose che non si possono vedere nel mondo... per aiutarci davvero a risolvere un paio di grandi problemi", ha detto Aanderud, professore di ecologia microbica.

Le due sfide scoraggianti che, secondo lui, questa svolta potrebbe aiutare ad affrontare: l’abbandono dei combustibili fossili e lo smaltimento delle enormi quantità di rifiuti prodotti da esseri umani e animali.

Una mucca da latte può produrre 100 libbre di letame ogni giorno e i caseifici di grandi dimensioni possono contenere più di 10.000 mucche alla volta. E questo processo, ha detto Hansen, potrebbe trasformare quei rifiuti da una minaccia ambientale a una potente fonte di energia potenziale.

"Stiamo parlando di generare abbastanza gas per alimentare piccole comunità", ha detto Hansen, che presiede il dipartimento di chimica della BYU. "Stiamo parlando di centinaia di kilowatt di potenza."

Storicamente, ha affermato, la digestione anaerobica in un allevamento da latte potrebbe essere in grado di trasformare in energia solo il 40% dei rifiuti delle mucche. Il pretrattamento con questo batterio ha aumentato il livello di efficienza all’80% e ha ridotto la quantità di rifiuti rimanenti che dovevano essere inviati alle aziende agricole o alle discariche.

È anche più veloce. Invece di impiegare un mese per estrarre energia dai rifiuti, ora potrebbe volerci meno di una settimana.

"Questi batteri funzionano e basta", ha detto Hansen. "Finché dai loro da mangiare la cacca, producono gas metano."

Il processo cattura il metano prodotto dalla digestione, lo brucia per produrre energia ed emette anidride carbonica. Se i rifiuti finissero in una discarica o nella laguna degli escrementi di una fattoria, una quantità maggiore di quel metano – un gas 25 volte più potente dell’anidride carbonica per intrappolare il calore – finirebbe probabilmente nell’atmosfera, accelerando ulteriormente il cambiamento climatico.

Il processo utilizza anche le infrastrutture esistenti – le linee di gas naturale nelle case che alimentano forni, scaldabagni e stufe – per sostituire un combustibile fossile ampiamente utilizzato con qualcosa di più rinnovabile che non richiede trivellazione. Anche se potrebbe non trattarsi di una soluzione a emissioni zero come quella solare o eolica, ha affermato, può essere una buona opzione integrare tali fonti energetiche di notte o in una giornata tranquilla.

Finché gli americani tireranno lo sciacquone e compreranno formaggio e gelato, la fonte di energia continuerà a ricostituirsi.

"È rinnovabile ma non necessariamente verde", ha detto Aanderud. “Allo stesso tempo, si tratta di affrontare l’enorme problema dei rifiuti che abbiamo nella nostra società”.

Il lavoro di Hansen e Aanderude ha già trovato la sua strada nelle applicazioni del mondo reale negli allevamenti da latte del Wisconsin e dell'Indiana.

Larry Buckle, della Trinity Renewables in California, ha ideato il progetto pilota del Wisconsin utilizzando questo nuovo processo batterico. Ha detto che ha ridotto il tempo di digestione da 20 giorni a tre giorni aumentando la produzione di energia del 50%. E la piccola quantità di rifiuti solidi rimasti è stata pastorizzata dalle alte temperature a cui lavorano i batteri, quindi è più facile trovare un posto dove smaltirli.

Ora sta costruendo una versione più grande dell'impianto pilota nella stessa azienda agricola che trasformerà 150.000 galloni di letame al giorno. Non si aspetta che sia l'ultimo progetto del genere ingegnerizzato dal suo team.