Uno studio francese: “Stessa concentrazione di metalli nel gas naturale e nel biometano”

CIVITAVECCHIA – Dal Dottor Giovanni Ghirga riceviamo e pubblichiamo:

Ricercatori francesi hanno dimostrato che le concentrazioni di metalli, nel gas naturale e nel biometano, sono dello stesso ordine di grandezza. Rispetto ai metalli presenti in questi due gas, i metalli nel biogas sono a concentrazioni più elevate (1).
La composizione metallica in tracce del biometano prodotto da rifiuti agricoli e dal biogas, generato in una discarica per rifiuti non pericolosi e destinato alla produzione di energia elettrica mediante cogenerazione, è stata messa recentemente a confronto con la composizione di metalli in traccia presenti nel gas naturale.
I gas sono stati campionati a diverse pressioni di esercizio che vanno da 1 a 40 bar. Sono stati condotti molteplici screening ad ampio raggio di metalli e metalloidi riguardanti gli elementi Se, Cd, Ni, Sb, As, Zn, Pb, Sn, Cr, Ba, Al, V, Mo, Cu e Ag.
Le concentrazioni di metalli, nel gas naturale e nel biometano soggetti a campionamento, sono risultate essere dello stesso ordine di grandezza e comprese tra a ng/N m3, sebbene siano state osservate alcune differenze nei dettagli.
Rispetto ai metalli presenti in questi due gas, i metalli nel biogas erano a concentrazioni più elevate, comprese tra 1 e ng/N m. Per quanto riguarda i principali composti gassosi, le composizioni chimiche del gas naturale e del biometano erano simili. Essi sono costituiti principalmente da metano (80 – 98 % vol) e composti inorganici gassosi (percentuale totale compresa tra 3 e 15 % vol) come anidride carbonica, idrogeno solforato, diazoto e acqua.
Al contrario, la composizione del biogas differisce drasticamente a seconda della sua origine e dell’ottimizzazione del processo di digestione anaerobica. Il biogas è costituito per il 50 – 75 % da metano e per il 20 – 45 % da anidride carbonica.
Il biogas può anche essere costituito da un’alta percentuale di idrogeno solforato (fino a 16 %), ammoniaca e altri composti gassosi indesiderati.
I risultati di questo studio mostrano che il contenuto di metalli può variare drasticamente da un tipo di gas all’altro. Pertanto, un monitoraggio regolare del biogas e del biometano prodotti può aiutare a migliorare i dati sulla composizione del biogas e ad esplorare tecniche di rimozione dei metalli durante i processi di trattamento.
Questi interventi di monitoraggio si rendono necessari in quanto tutto il materiale particolato prodotto dalla combustione del metano (CH4) è nella gamma di dimensioni delle polveri ultrafini (UFP; diametro < 0,1 ?m) (2) e le dimensioni delle UFP sono maggiormente adatte al trasporto di metalli e metalloidi (3); l’esposizione a numerosi di questi metalli aumenta il rischio di disturbi del neurosviluppo come l’autismo, il ritardo del linguaggio ed il disturbo da deficit dell’attenzione associato ad iperattività (4,5), problemi in costante aumento anche in Italia, dove un bambino italiano ogni 77 (nella fascia di età 7-9 anni) ha un disturbo dello spettro autistico con una prevalenza maggiore nei maschi (4,4 maschi ogni 1 femmina) (6)”.

Dr. Giovanni Ghirga – Membro del Comitato Scientifico di ISDE, Italia

 

Bibliografia

1) Characterization and Comparison of Trace Metal Compositions in Natural Gas, Biogas, and Biomethane M. Cachia, B. Bouyssiere, H. Carrier, H. Garraud, G. Caumette, and I. Le Hécho. Energy Fuels 2018, 32, 5, 6397–6400. April 8, 2018. https://doi.org/10.1021/acs.energyfuels.7b03915

2) Ultrafine Particle Emissions from Natural Gas, Biogas, and Biomethane Combustion. Jian Xue, Yin Li, Joshua Peppers, Chao Wan, Norman Y. Kado, Peter G. Green, Thomas M. Young, and Michael J. Kleeman. Environ. Sci. Technol. 2018, 52, 22, 13619–13628. October 8, 2018. https://doi.org/10.1021/acs.est.8b04170

3) University of Rochester – EPA PM Center. Ultrafine Particles: Characterization, Health Effects and Pathophysiological Mechanisms. Progress Report Year 4 (Project period: Years 6/99 – 5/02; 6/02 – 5/03) July, 2003.

4) Grandjean P, Landrigan PJ. Neurobehavioural effects of developmental toxicity. The Lancet Neurology, Volume 13, Issue 3, Pages 330 – 338, March 2014.

5) Grandjean P, Landrigan PJ. Developmental neurotoxicity of industrial chemicals. Lancet. 2006 Dec 16;368(9553):2167-78.

6) Osservatorio Nazionale per il monitoraggio dei disturbi dello spettro autistico, 2019. https://www.iss.it/?p=3421