Il metano è una fonte di energia che si presta a vari utilizzi, sia in ambito domestico che in quello industriale.
Chiunque è ormai abituato ad accendere un fornello per cucinare o prepararsi un caffè, ma difficilmente si ferma a riflettere sulle modalità con cui questo è possibile e su quale sia la provenienza di un gas naturale tanto prezioso per noi e per le nostre attività.
È opportuno, quindi, fare un po’ di chiarezza, cercando di approfondire in modo semplice ma esaustivo l’argomento partendo dalla domanda: il metano è un combustibile fossile?
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Caratteristiche dei combustibili fossili
Il metano che noi utilizziamo deriva quasi integralmente da giacimenti fossili, ma prima di tutto è necessario spiegare brevemente cosa sono i combustibili fossili.
Quando si parla di combustile fossile quello a cui si pensa immediatamente è il petrolio ma ne esistono molti di più e ognuno di essi si presenta con particolari caratteristiche chimico-fisiche che lo rendono adatto a differenti scopi energetici.
Tutti i combustibili fossi hanno un’origine comune che è legata alla decomposizione, in assenza di ossigeno (anaerobica), di organismi viventi vegetali ed animali. Questi hanno accumulato energia per complessi processi chimico-fisici avvenuti in epoche molto remote. Basti pensare infatti che gli studiosi attribuiscono la formazione di alcuni di essi all’ultima glaciazione, riconducibile a circa 650 milioni fa.
I combustibili fossili possono essere di vario genere: liquidi come il petrolio, solidi come il carbone e gassosi come il metano. Vengono definiti energie non rinnovabili perché una volta usati non possono essere rigenerati in tempi brevi, per cui sono destinati ad esaurirsi a differenza di altre forme di energia, come quella solare o eolica.
Il segreto della loro grande capacità di sviluppare energia consiste nella composizione dei legami chimici: sono formati quasi esclusivamente da atomi di idrogeno e carbonio e nel momento in cui bruciano, i legami si scindono avendo come conseguenza un’alta liberazione di calore oltre ed un residuo composto da anidride carbonica e acqua.
Cos’è il metano e come si è formato
Anche il metano, quindi, fa parte dei combustibile fossili e si trova in natura in forma gassosa. Viene definito come idrocarburo semplice la cui formula chimica è CH4 perché formata da un atomo di carbonio a cui sono legati 4 atomi di idrogeno.
Il metano come gas fu scoperto quasi per caso nella seconda metà del Settecento da Alessandro Volta, il quale per primo osservò come l’aria delle paludi intorno al Lago Maggiore fosse ‘infiammabile’.
Da quel momento egli iniziò una serie di studi ed esperimenti che lo portarono alla realizzazione di vari oggetti come una lampada perpetua ad aria infiammabile, la cui accensione avveniva tramite una piccola scintilla che fungeva da innesco.
Fu proprio con questa nuova scoperta che l’impiego del metano per usi civili ed industriali non conobbe soste.
Da un punto di vista chimico-fisico esso si presenta come un gas inodore, insapore e non tossico che non necessita di trattamenti a seguito dell’estrazione. Tuttavia viene sottoposto ad un processo di liquefazione in modo da ridurne il volume e poterlo quindi stoccare in serbatoi appositi prima di immetterlo nella rete che provvede alla distribuzione.
Vista la sua caratteristica di non essere percepibile all’olfatto, il gas immesso nella rete viene appositamente addizionato con sostanze che odorano per individuare perdite improvvise che potrebbero risultare pericolose.
Il metano si forma quindi principalmente a causa della deposizione di sostanze organiche sui fondali marini; questa, nel corso dei secoli, viene sottoposta a vari processi di trasformazione chimica e fisica soprattutto ad opera di batteri anaerobi. Ciò è possibile perché tali residui vengono intrappolati all’interno delle rocce e sui fondali senza andare incontro alla normale decomposizione.
Nel corso dei millenni, poi, la pressione esercitata dai vari strati di terreno sovrastanti e la temperatura completano il processo di trasformazione dei microrganismi e delle altre sostanze organiche presenti all’interno dello strato di sedimento, dando quindi inizio alla produzione di metano e degli altri combustibili fossili.
I gas naturali si trovano, però, a profondità minori rispetto agli altri e possono spesso essere associati ad altri tipi di combustibili come quelli di petrolio, occupandone normalmente la sommità dei giacimenti.
Utilizzo del metano
Il metano ha la capacità di sviluppare molta energia per le caratteristiche dei suoi legami chimici, non necessita di trasformazioni, è facile da trasportare e non inquina con residui diversi da anidride carbonica ed acqua.
Tutto ciò lo rende di conseguenza particolarmente adatto per una serie di usi sia civili che industriali, andando a sostituire progressivamente altri combustibili fossili usati per diversi scopi.
Il metano infatti è utilizzato principalmente per il riscaldamento di edifici pubblici e privati tramite caldaie e termo camini, viene impiegato per l’autotrazione, per la cucina e per l’agricoltura.
Estrazione e trasporto del metano
Il metano può essere associato ad altri combustibili fossili oppure formare dei giacimenti a parte, per cui la prima fase dell’estrazione del gas si concentra sulla ricerca attraverso fotografie aeree, carotaggi, osservazioni delle modifiche della crosta terrestre, propagazione di onde sismiche e altri particolari strumenti di rilevazione.
L’utilizzo del metano come fonte di energia è relativamente recente se confrontata con quello del petrolio e del carbone ma è stato dettato da diverse tipologie di esigenze. In primis per la salvaguardia dell’ambiente.
Il metano infatti inquina di meno rispetto ai prodotti petroliferi (gasolio e olio combustibile su tutti), in quanto non ha prodotti nocivi come i solfuri o il monossido di carbonio, ma oltre l’acqua il suo scarto è l’anidride carbonica che è il gas maggiormente responsabile dell’effetto serra.
Il secondo fattore è dato dal fatto che le risorse di carbone e petrolio non sono inesauribili e visto il costante ed intenso uso di quest’ultimo da oltre un secolo, si è notato un progressivo esaurimento dei giacimenti di altri combustibili fossili.
Principali giacimenti di metano in Italia
Il metano si può trovare in giacimenti esclusivi o insieme ad altri idrocarburi, principalmente il petrolio, La sua presenza infatti era uno degli indicatori che nelle vicinanze vi fossero giacimenti petroliferi.
Esso inoltre si forma mediante l’azione dei batteri anaerobi e alla contemporanea sedimentazione progressiva di strati diversi di terreno, che aumenta in modo esponenziale la pressione.
Ecco quindi che alcune aree sono maggiormente indicate per la possibile formazione di gas metano. In Italia, queste aree si trovano nella Pianura Padana, in Basilicata, in Puglia e nel Mar Adriatico, dove recentemente è stato scoperto un giacimento che consentirebbe l’estrazione di 4 miliardi di mc/anno.
In Italia la produzione totale annua ammonta a circa 5,5 miliardi di mc annui a fronte di un consumo totale di 75 miliardi di mc.
La nuova frontiera del metano
La quasi totalità del metano utilizzato può essere considerato un combustibile fossile, ma la parte minoritaria da dove proviene?
Per rispondere a questa domanda bisogna tornare a come si forma il metano ovvero alla decomposizione di organismi viventi da parte di batteri in condizioni di mancanza di ossigeno. Questo processo avviene in modo costante e naturale anche nel mondo animale attraverso la digestione, soprattutto degli erbivori.
La consapevolezza che i giacimenti di metano non sono infiniti e quindi potrebbero non riuscire a fare fronte alla crescente richiesta, ha portato al moltiplicarsi di studi con l’obiettivo di trovare un metodo per la produzione di questo gas usando componenti del tutto naturali.
La prima strada intrapresa è stata quella di catturare i gas espulsi dai bovini mentre la seconda, più recente, si è occupata di utilizzare scarti di origine zootecnica e rifiuti alimentari trasformandoli in metano grazie all’azione di batteri anaerobi.
Tutto ciò è ora realtà e porta in entrambi i casi alla formazione del cosiddetto biometano, che contribuisce ad un significativo abbattimento dell’inquinamento anche per il riutilizzo di prodotti di scarto che, altrimenti, andrebbero trattati nelle discariche.
