Il prezzo di acquisto di un impianto di desolforazione è facile da confrontare. È invece molto più difficile stimare i costi di esercizio per i prossimi dieci o quindici anni.
Due impianti possono svolgere la stessa funzione di base, ovvero rimuovere l’idrogeno solforato dal biogas, ma una volta in funzione richiedono livelli molto diversi in termini di sostanze chimiche, materiali di consumo, manutenzione e attenzione da parte dell’operatore.
Ecco perché il CAPEX (costo di investimento) racconta solo una parte della storia. Per i proprietari di impianti che mettono a confronto le tecnologie di desolforazione, le spese operative possono avere un’influenza determinante sull’economia del sistema per tutta la sua durata di vita.
Da cosa dipende il costo della rimozione dell’H₂S?
La risposta dipende in parte dalla tecnologia scelta. Alcuni costi sono ricorrenti, mentre altri si presentano periodicamente in occasione di interventi di manutenzione, pulizia o sostituzione.
Tra i fattori che determinano i costi figurano tipicamente:
- Prodotti chimici e materiali di consumo – tra cui il dosaggio continuo di sostanze chimiche, i mezzi di filtrazione da sostituire, l’acqua o i nutrienti, a seconda del processo.
- Tempo impiegato dall’operatore – il monitoraggio, la regolazione e gli interventi manuali necessari per mantenere stabile il processo.
- Manutenzione e pulizia – compresi gli interventi di assistenza e la sostituzione o la pulizia dei componenti di processo.
- Tempi di inattività – periodi in cui la pulizia o la manutenzione riducono la disponibilità del sistema e possono influire sulla produzione.
- Durata di vita delle apparecchiature – per quanto tempo i componenti e i mezzi di processo possono rimanere in servizio prima che sia necessaria la sostituzione.
- Impatto sulle apparecchiature a valle – poiché il trattamento del gas influisce anche sui processi e sulle apparecchiature che ricevono il biogas depurato.
Non è un singolo elemento a determinare necessariamente gli aspetti economici. Il punto importante è che questi costi continuano anche dopo la messa in servizio.
Nel corso di un lungo ciclo di vita operativo, le spese ricorrenti possono modificare in modo significativo il confronto tra due sistemi che inizialmente sembravano simili — oppure rendere un prezzo di acquisto più basso meno determinante di quanto potesse sembrare a prima vista.
La desolforazione biologica modifica il modello operative
La desolforazione biologica rimuove l’H₂S utilizzando batteri ossidanti dello zolfo presenti in natura.
Nel nostro reattore a gocciolamento biologico, il biogas e una quantità controllata di aria entrano nel reattore mentre il liquido ricircolato scorre attraverso un materiale di riempimento strutturato. Il materiale di riempimento fornisce l’umidità e le condizioni necessarie ai batteri, che ossidano l’idrogeno solforato mentre il gas attraversa il reattore.
Il liquido di processo viene ricircolato, con l’aggiunta periodica di acqua e sostanze nutritive per mantenere un funzionamento stabile. A differenza di un processo basato sul trattamento chimico, non richiede il dosaggio continuo di sostanze chimiche durante il normale funzionamento.
Ciò determina un profilo dei costi operativi diverso:
- nessun dosaggio continuo di sostanze chimiche durante il normale funzionamento
- ricircolo del liquido di processo
- dosaggio periodico di acqua e sostanze nutritive
- costi di produzione relativamente stabili rispetto alla rimozione chimica dell’H₂S
- funzionamento controllato da PLC che riduce l’intervento manuale dell’operatore
- materiale di riempimento progettato per la pulizia piuttosto che per la sostituzione periodica
- disponibilità del sistema superiore al 98%
Il punto non è che tutti i costi operativi scompaiano. I processi biologici richiedono comunque acqua, nutrienti, monitoraggio e manutenzione. La differenza sta in ciò che il sistema consuma, nella volatilità del prezzo dei materiali di consumo, nel grado di intervento richiesto all’operatore e nelle modalità di esecuzione della manutenzione.
Nei nostri sistemi DS-BTR, i costi operativi sono in genere inferiori dell’80–90% rispetto a quelli dei sistemi convenzionali di depurazione chimica dei gas, sebbene i dati economici effettivi dipendano dal singolo impianto e dalle condizioni operative.
Anche la pulizia comporta un costo operative
I costi di manutenzione non si limitano ai ricambi o alla manodopera. Anche il tempo necessario per eseguire gli interventi può avere la stessa importanza.
Lo zolfo e il gesso si accumulano in un reattore biologico e devono essere rimossi. Se la pulizia richiede la rimozione del materiale di riempimento, la procedura può rivelarsi sia laboriosa che dispendiosa in termini di tempo.
Il nostro sistema Quick Sludge Removal (QSR) adotta un approccio diverso. Il reattore viene riempito d’acqua e l’aria pressurizzata viene immessa dal basso, rimuovendo lo zolfo e il gesso dal materiale di riempimento mentre questo rimane all’interno del reattore.
Il materiale di riempimento è progettato per essere sottoposto a ripetute operazioni di pulizia, pertanto con il sistema QSR non è necessario rimuoverlo e sostituirlo durante il processo di pulizia. Ciò riduce il tempo necessario per la pulizia e contribuisce a limitare i tempi di fermo.
Questa differenza è importante nel calcolo del TCO. Una procedura di manutenzione comporta sia un costo diretto sia, potenzialmente, ripercussioni sulla produzione.
Il costo non si limita al sistema di desolforazione
La desolforazione raramente opera in modo isolato.
Il biogas depurato può alimentare un motore a gas o un impianto di cogenerazione, un impianto di upgrading del biometano, la produzione di combustibile o un processo di liquefazione.
Ciò significa che la disponibilità e la qualità del gas devono essere considerate nel contesto dell’impianto nel suo complesso. Se il trattamento del gas viene interrotto o non funziona come richiesto, l’effetto può estendersi alle apparecchiature e ai processi che dipendono dal gas depurato.
Un utile confronto del TCO va quindi oltre l’unità di depurazione del gas stessa. Esso tiene conto dell’affidabilità con cui il sistema supporta il processo circostante e delle conseguenze operative che ne derivano quando richiede attenzione.
Guardare oltre il prezzo di acquisto
Il CAPEX rimane una componente importante di qualsiasi decisione di investimento. Tuttavia, da solo, non è in grado di indicare quanto consumerà un sistema di desolforazione, quanta attenzione richiederà da parte dell’operatore o in che modo la manutenzione influirà sulla disponibilità dell’impianto.
Un prezzo di acquisto più basso può comunque rappresentare la scelta giusta. Ma senza considerare i costi operativi, il confronto non è completo.
