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crescere con le idee Sostenibilità della produzione di energia da biomasse - legambiente.it |
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1. Premessa Legambiente Nazionale e Legambiente Friuli Venezia Giulia seguono con attenzione il rapido sviluppo di iniziative per la produzione di energia elettrica (e termica) mediante l’uso di biomasse agricole e forestali, in particolare lo sviluppo delle filiere del biodiesel e del bioetanolo da destinarsi all’autotrazione ed alla generazione termoelettrica. Tale sviluppo sembra essere addirittura eccessivo se rapportato all’effettiva disponibilità di biomassa, soprattutto se non si vuole svilire il concetto stesso di sostenibilità ambientale di questo tipo di produzione di energia e di rinnovabilità nel lungo termine della biomassa. Legambiente FVG, anche a seguito di contatti con le Amministrazioni Locali, con gruppi di cittadini, con Consorzi pubblici, ma anche con singoli imprenditori privati, vuole diffondere alcune linee guida per la valutazione di sostenibilità ambientale delle numerose proposte di coltivazioni energetiche e di sfruttamento energetico della biomassa. 2. Principi fondamentali a) Tutta l’energia disponibile per la crescita delle biomasse deriva dal sole sotto forma di: Ø radiazione diretta Ø pioggia Ø nutrienti del suolo (un cascame dell’energia diretta “vecchia”). b) Ogni altro apporto artificiale (fertilizzanti, irrigazione, meccanizzazione delle pratiche agricole) comporta un consumo energetico maggiore dell’energia netta addizionata alla biomassa (banalmente: in ossequio al 2° Principio delle termodinamica, se apporto 100 in nutrienti tramite fertilizzanti, sicuramente avrò speso più di 100 nella produzione e trasporto e spandimento degli stessi). Poiché il massimo della potenza della radiazione solare incidente sulla superficie terrestre, misurata perpendicolarmente ai raggi solari, è di 1 kW/m2, e questo avviene, nella fascia equatoriale, per circa 2.500 ore-equivalenti all’anno, in alcun modo si potranno ricavare più di 2.500 kWh/m2 all’anno di energia sia sotto forma di biomassa che in qualsiasi altro modo. In realtà siamo lontanissimi da questi valori, perché in natura i “rendimenti” sono molto bassi e, nel caso dei vegetali, solo una piccola frazione di tutta questa energia viene convertita in biomassa nella fotosintesi clorofilliana; inoltre alle nostre latitudini le ore equivalenti di soleggiamento si riducono a 1.600 a 1.100 passando dalla Sicilia all’Alto Adige (con una corrispondente riduzione dell’energia disponibile), per arrivare a 750 nella Svezia meridionale. In Friuli, mediamente, possiamo contare su 1.250 kWh/m2 all’anno di energia solare totale. c) Il trasporto ai centri di consumo (centrali termoelettriche) incide fino a un 10 ¸ 15 % su questi apporti di energia da fonti fossili (ovvero riduce la quantità di biocombustibili a disposizione per la generazione di elettricità e/o calore) d) Per garantire la permanenza delle fertilità dei suoli, una cospicua parte di biomassa deve restare in campo in modo da apportare i necessari nutrienti. e) Non solo: disboscare foreste naturali per coltivare specie a ciclo annuale o addirittura più breve (in certi Paesi tropicali si fanno più raccolti all’anno) rappresenta un peggioramento secco della capacità di accumulo del carbonio da parte della biomassa! f) Alla combustione delle biomasse sono comunque associate non irrilevanti emissioni di inquinanti, soprattutto polveri e ossidi di azoto, questi ultimi intrinseci ad ogni processo di combustione e proporzionali all’aria comburente utilizzata, mentre le polveri, soprattutto in piccoli impianti, non dotati di sistemi di depurazione, sono in quantità enormemente superiore a quella delle centrali termoelettriche ed anche superiori a quelle degli autoveicoli, anche se di minore “pericolosità” per la salute. 3. Cosa dicono delle biomasse Un recente documento dell’ONU-FAO (aprile 2007) ben evidenzia opportunità e rischi derivanti da una incontrollata e “globalizzata” corsa alle biomasse ed evidenzia il rischio delle ricerca unicamente del massimo profitto (sfruttamento di terreni già fertili, anziché ripiantumazione in zone marginali da sottrarre alla desertificazione, riconversione da “food” a “no food” delle colture tradizionali di cereali ed oleaginose), senza troppi scrupoli riguardo alla trasformazione di vaste aree in piantagioni monoculturali con la stessa devastante politica economica delle piantagioni di canna da zucchero o di soia o di cotone, ecc. Un altro interessante documento 1 di un dirigente e ricercatore dell’Agenzia Europea per l’Energia evidenzia gli output netti di energia in relazione al tipo di biomassa e di prodotti da essa derivati (biodiesel e bioetanolo in particolare), sottolineando i rischi di questa corsa dell’Europa, ma anche degli USA verso i biocombustibili, anche in termini socio-economici, rappresentando di fatto un altro modo di rendere i PVS dipendenti da un mercato che non è nelle loro mani. Purtroppo la stessa politica energetica della Comunità Europea (e degli USA) nell’affannosa ricerca di una scorciatoia per ridurre l’utilizzo di carburanti fossili per l’autotrazione, spinge verso le colture di oleaginose in grado di produrre combustibili alternativi – bioetanolo e biodiesel – da usarsi puri o miscelati ai tradizionali idrocarburi, per ridurre la produzione di inquinanti e di gas serra nel settore dei trasporti e questo anche ricorrendo a massicce importazioni. L’articolo evidenzia tuttavia come la produzione spinta di bioetanolo e di biodiesel comporti un consumo energetico notevole nel processo di coltivazione, spremitura, esterificazione, filtrazione e commercializzazione (trasporto) di questi prodotti, con perdita di efficacia nel bilancio complessivo di riduzione dei gas serra. 4. Tipologie di biomassa e rese energetiche per ettaro (lorde e nette) In particolare dalla biomassa, anche nelle migliori condizioni e con le migliori selezioni colturali si possono ricavare da 1 a 2,5 tep/ha all’anno, cioè tra 11.600 e 30.000 kWh, però con benefici decrescenti al crescere dell’energia ricavata in termini di riduzione delle emissioni di gas serra; in altre parole: si possono adottare tecniche di coltivazione e di lavorazione della biomassa in grado di “spremere” più energia per unità di superficie, ma a scapito di apporti energetici esterni, che vanificano in parte l’obiettivo primario di riduzione dell’effetto serra. Più accettabile è la filiera delle biomasse forestali: se ci si limita a sfruttare il legname derivante dalla cura annuale di un bosco in crescita e poi a sfruttarne la biomassa solo dopo anni o decine d’anni di crescita, allora si ha dapprima il benefico effetto di aver realizzato un accumulo di carbonio sottratto all’atmosfera tramite la fotosintesi, poi, dopo il taglio, il legname migliore per molti anni ancora, se usato come legname d’opera (travi, tavolame, infissi, mobili, ecc.), continua nella sua funzione di deposito di carbonio e sostituisce altri materiali più energivori, mentre solo gli scarti di segagione e di lavorazione vanno a produrre energia. Chiaramente dalla anutenzione forestale non si ricavano più di 30/50 q.li di legna all’anno, pari a 0,5/1,5 tep/ha/anno, ma con pochissimo apporto energetico esterno. Un esempio: per una centrale a olio di palma da 50 MW di potenza elettrica, servono circa 80.000 t/a di olio “grezzo” che richiedono una superficie coltivata di almeno 50.000 ettari cioè 500 km2! (La provincia di Gorizia ha una superficie di 466 km2, laguna di Grado e Carso compresi . . . ) Se pensassimo,per questa strada, di sostituire un paio di centrali termoelettriche tradizionali (2.000 MW) dovremmo destinare alla loro alimentazione ben 20.000 km2! Ancora: per rispettare l’obiettivo italiano pro-Kyoto di sostituire il 5,75% dei carburanti con biocombustibili entro il 2010, dovremmo destinare a questo scopo circa 3,2 ¸ 3,7 milioni di ha, cioè 32.000/37.000 km2 di terreno coltivabile (italiano) 2 solo per questo utilizzo, ottenendo nel contempo una riduzione di CO2 da traffico del 3 % circa solamente. Altre tecniche ora in via di sperimentazione promettono rese energetiche molto superiori nella produzione da oleaginose e la trasformazione di biomassa legnosa in biocarburanti con buoni rendimenti, ma siamo molto lontani dall’ipotizzare una massiccia sostituzione di benzina e gasolio con biocarburanti. 5. Convenienza economica Riteniamo che anche la convenienza economica di un certo tipo di sfruttamento della biomassa sia artificiosamente “gonfiata” da varie forme di incentivi, tipo i certificati verdi italiani, erogati per 12 anni alla fine dei quali molti impianti rischiano di chiudere rovinando l’intera filiera agroenergetica. Inoltre questa corsa alla biomassa energetica provoca anche tensioni sui mercati delle risorse agricole alimentari di base (mais, riso e canna da zucchero sono saliti di prezzo) e determina sconcerto e indecisione nel mondo agricolo. Tutta da verificare la corsa alle bioenergie nei Paesi tropicali: se ciò significa finalmente un accesso all’energia nelle aree rurali, forse può anche funzionare, ma se si scatenano le multinazionali a imporre monocolture, per di più tutte con OGM, e con contratti tutti a favore dei Paesi importatori, assisteremo ad un ulteriore disastro socio-ambientale. Il rischio reale è di veder fiorire troppe iniziative del tipo tristemente noto del mordi-e-fuggi, con ripercussioni sull’intero ciclo energetico. 6. Convenienza nella generazione elettrica. Biomasse solide: nelle migliori condizioni possibili la produzione di elettricità da biomassa o biocombustibili, a prescindere dal ciclo produttivo, si attesta sul 40 ¸ 50 % di rendimento, e, quindi, rappresenta uno spreco rispetto alla sola produzione di calore che, in particolare se in impianti di teleriscaldamento, può raggiungere efficienze del 80/90% e consente di usare direttamente gli scarti della lavorazione del legno (cippato, pellets). Biodiesel e bioetanolo, date le loro ottime caratteristiche anche di distribuzione, dovrebbero invece essere utilizzati per l’autotrazione o per i mezzi agricoli o per la nautica, laddove uno sversamento in mare di biocarburanti sarebbe infinitamente meno dannoso; ma per le grandi centrali termoelettriche, che possono e debbono essere dotate di sofisticati sistemi di abbattimento degli inquinanti, devono essere usati i combustibili meno appetibili per gli usi domestici (vi immaginate un ritorno al carbone nelle case?) e per i mezzi di trasporto. Biogas: l’argomento merita una trattazione a parte, qui vogliamo solamente evidenziare che i trattamenti anaerobici hanno rese energetiche analoghe a quelle delle biomasse legnose, minori emissioni di particolato, maggiori rese in caso di produzione di energia elettrica e, soprattutto, su una S.A.U. (Superficie Agricola Utile) di circa 132.000 km2, cioè il 25%. Questo finchè non si giunge ad una produzione energetica fotovoltaica multi-gigawatt (per l’Italia servirebbe circa il 2,5 % della superficie totale) con immagazzinamento tramite produzione decentrata di idrogeno e impianti idroelettrici a doppio invaso o altre forme appropriate e diffuse di accumulo. rappresentano forse la migliore soluzione per il corretto smaltimento dei reflui zootecnici, che non possono essere più spanti direttamente sui terreni agricoli. Le biomasse, almeno in Italia, non potranno che avere un ruolo marginale, almeno per la produzione elettrica, data la loro effettiva produttività per km2 e la densità di popolazione e di insediamenti antropici di ogni genere. In generale non c’è da illudersi sulla valenza “economica” della sostituzione dei combustibili fossili con le biomasse: se le regole, i presupposti, l’approccio all’energia non cambiano, tutti i prodotti energetici seguiranno l’andamento del mercato dei prodotti petroliferi, con buona pace delle associazioni dei Consumatori. Si ritiene, quindi di poter giungere alle seguenti: 7. Conclusioni a) bisogna, per il momento almeno, puntare alla generazione distribuita “autosufficiente” da biomassa, accontentandosi di piccoli impianti e non dedicati esclusivamente alla generazione elettrica. b) bene alla biomassa derivante da una corretta, prudente e sostenibile nel tempo gestione dei boschi e delle foreste; la biomassa va impiegata innanzitutto in quanto materiale per moltissimi impieghi per i quali continua a funzionare come “magazzino” di carbonio. c) bene anche le colture dedicate purchè i suoli non vengano depauperati. d) in ogni caso la filiera deve essere la più corta possibile e questo non solo in Italia o in Europa ma anche nel Sud del Mondo (impianti di teleriscaldamento della fascia alpina, mini-impianti di villaggio nella fascia tropicale e sub-tropicale). e) meglio, molto meglio se gli impianti, anche quelli cogenerativi vengono utilizzati solamente nella stagione fredda, quando l’apporto dell’energia solare diretta è minore, perché in tal modo diminuisce il fabbisogno annuale di biomassa e aumenta la resa energetica complessiva. f) qualunque iniziativa che preveda l’importazione di biomassa da altri Paesi è soggetta a 2 rischi: Ø impoverire o condizionare quelle popolazioni attraverso regole di mercato assai poco attente agli effetti socio-ambientali (servono “accordi volontari” molto chiari). Ø rendere l’Italia (l’Europa) dipendente dall’estero non solo per i combustibili fossili, ma anche per le biomasse (e i combustibili nucleari), il che è una follia. g) Ovviamente siamo favorevoli alla ricerca in questo settore: è urgente il passaggio a tecnologie di seconda generazione, che fanno ragionevolmente sperare in rese energetiche e capacità di riduzione dei gas serra molto maggiori (vedi il Sun-diesel, sperimentato congiuntamente da Daimler-Crysler e Volkswagen). h) per quanto ci riguarda direttamente: attenzione alle polveri sottili! È inutile strillare per l’aumento del particolato nell’aria delle città e poi avere impianti a biomassa a ridosso degli abitati, anche se si tratta di polveri molto diverse in quanto a composizione. Da questo punto di vista: NO a stufe e caminetti nelle case di città: polveri e ceneri devono tornare sul terreno, dove si riassorbono; non devono restare in deposito su tetti e strade, pronte a tornare in circolo al primo refolo di vento. i) Concludiamo con un ritorno al tema della “cattura più efficiente di energia solare”: se volessimo catturare più energia solare possibile per ettaro per farne energia elettrica il sistema non sarà mai la conversione di biomassa: bisogna ricorrere al fotovoltaico, che, già adesso, qui in Friuli, consente una produzione per ettaro di 650/ 700 MWh/anno. Esempio: per rendere completamente autosufficiente Staranzano (7.000 abitanti (374 ab/km2) e 5.000 kWh/a di consumo pro-capite) servirebbero circa 60 ettari (senza considerare il contributo delle applicazioni sui tetti di case e capannoni) su un territorio di 1.871 ha. |
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04/11/2009 |