Vantaggi ambientali

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LA PRODUZIONE DI ENERGIA DA FONTI RINNOVABILI IN AGRICOLTURA
LA BIOMASSA:
Vantaggi ambientali nell’utilizzo delle biomasse
Per quanto riguarda le emissioni attraverso i gas
di combustione, la legna, possiede vantaggi e
svantaggi. In linea di massima i riscaldamenti a
legna emettono in media lo stesso tasso di NOx,
più polveri, ma meno anidride solforosa (SO2),
monossido di carbonio (CO), metalli pesanti e
VOC (Composti organici volatili). Il grado di
miglioramento ambientale di questa situazione,
dipende dal livello tecnologico del sistema che si
andrà ad adottare.
Il processo di combustione avviene grazie
all’accoppiamento con l’aria di combustione e i
componenti della legna che, gassificandosi, si
trasformano in monossido di carbonio (CO),
idrogeno (H) e numerosi composti idrocarburici (CxHy). In seguito i componenti si ossidano, grazie
all’intervento dell’aria secondaria.
Data la relazione diretta tra monossido di carbonio e diminuzione di idrocarburi e catrami (altamente
dannosi alla salute umana), per valutare la bontà o meno di un processo di combustione, si utilizza il CO
come parametro valutativo.
La combustione del legname può essere incompleta e non ottimizzata, e di conseguenza inquinante, solo se
questa avviene nelle vecchie caldaie o stufe.
Questo non vale per le moderne caldaie ad alta tecnologia, progettate per ottenere una combustione
quasi perfetta della legna e con emissioni comparabili a quelle delle caldaie a combustibile convenzionale.
Il raffronto tra nuove e vecchie tecnologie evidenzia una riduzione di oltre il 99% per le emissioni di CO e
CxHy, 95% per le polveri e del 10% per gli NOx (Fonte ENEA). In realtà questo è vero solo se si trascurano le
spese energetiche relative al taglio, al trattamento e al trasporto del combustibile legnoso, per cui una
valutazione più precisa richiede un’analisi sull’intero ciclo di vita del combustibile stesso.
6.000
Vecchia tecnologia
Nuova tecnologia
6000
Emissioni [mg/MJth]
5.000
4.000
3.000
2.000
1.000
10
10
50
40
1000
2
16
70
0
SO2
NOx
CxHy
CO
Figura 1: Confronto tra vecchie e nuove tecnologie
Polveri
4
Importante è valutare le emissioni degli inquinanti a livello locale. Nel caso specifico sono messe a
confronto le emissioni prodotte dall’impiego di 1kWth con metano e biomasse (Dati Enea).
200
180
180
180
160
162
140
144
120
100
80
60
54
40
36
14
11
20
4
21
0
CO
CxHy
P olve ri
Metano
NOx
S O2
Biomassa locale
Figura 2: Confronto delle emissioni di inquinanti nella combustione del Metano e Biomassa locale
Nel calcolo delle emissioni precedentemente esposto non è stato considerato l’LCA (life cycle
assessments), emissioni che si hanno nel produrre le caldaie e nella distribuzione il combustibile. Per
inquadrare meglio la problematica, di seguito riportiamo una prima analisi effettuata dall’istituto tedesco di
ecologia applicata Öko Institut utilizzando il programma GEMIS
Nel progetto è stato ipotizzato l’impiego della legna da ardere (in questo caso sotto forma di pellet) con un
trasporto "su gomma" per una distanza massima di circa 300 km e conteggiando le emissioni relative al
processo di produzione e smaltimento delle caldaie.
250
200
205
150
100
90
40
50
50
15
3
12
10
30
2
20
0
SO2
Polveri
Gasolio
Metano
Pellets (300 Km)
CO
Cippato locale
1
Dal confronto si può notare come i pellets abbiano, anche con lunghe distanze di trasporto che esulano dal
caso in esame e dal corretto impiego della biomassa che dovrebbe essere prodotta nel raggio massimo di
10-15 km, il miglior risultato, per quanto riguarda le emissioni di CO2 e CO.
Le emissioni di SO2 risultano essere significativamente più basse rispetto a quelle imputabili alle caldaie a
gasolio, ma più alte se comparate a quelle prodotte dal gas metano; le polveri , pur essendo leggermente
maggiori rispetto agli altri combustibili, non sono dannose alla salute umana, dato il diametro superiore
(PM 12-16 biomassa rispetto ai PM 6-12 gas metano).
La cenere di legna naturale derivante dalla combustione completa, può essere utilizzata come
ammendante al concime in agricoltura, se questa soddisfa i parametri di analisi in agricoltura.
In linea di massima è possibile impiegare 3000 litri/anno di ceneri su 1 ha di superficie agricola
corrispondenti a 500 m3 di legna circa; la cenere in eccesso può essere riciclata nei cementifici e, in ultima
ipotesi, destinata a discarica.
Le componenti più importanti per un riutilizzo agricolo sono calcio (20-25%), potassio (2-10%) e fosforo
(0,5-1,5%); mentre sono assolutamente negativi piombo (100), cadmio (3), cromo (100), cobalto (12), rame
(150), molibdeno (6), nichel (60), mercurio (1) e zinco (600), secondo i mg/kg indicati.
Si può quindi concludere che i principali motivi di interesse nell’utilizzo delle biomasse sono di carattere:
− generale
i nostri boschi e le campagne forniscono una continua risorsa energetica che non subirà
mai esaurimento
− ambientale
La manutenzione del bosco fa bene al territorio
− politica e sociale
Si favorisce un’economia energetica di media/breve distanza incentivando
l’occupazone locale
− tecnico-pratica
Le rese degli impianti termici sono simili a quelle delle caldaie a gas e gasolio (85% vs
90%)
I sistemi sono automatizzati, di grande confort e possono soddisfare della piccola
abitazione al teleriscaldamento di quartiere
− economica
più conveniente rispetto ai prezzi dei combustibili tradizionali
non soggetto alla tasse per la produzione di CO2
(maggio 2011)