Capitolo La agroenergie

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1 Capitolo La agroenergie 1. Introduzione Negli ultimi due anni, il forte interesse ed il proliferare di convegni sul tema delle agroenergie, accompagnato dalle difficoltà operative a percorrere questo sentiero di sviluppo, hanno generato una serie di pressanti domande negli operatori agricoli: - le agroenergie sono una moda o un opportunità concreta? - quali ricadute ci saranno e ci sono per il settore agricolo? - cosa può fare concretamente un impresa agricola per sfruttare le opportunità delle agroenergie? - cosa prevede la PAC per le agroenergie? - la redditività per le imprese agricole è soddisfacente? o, in altre parole, i conti tornano? Passiamo a rispondere ad alcune di queste domande. Perché c è così forte interesse per le agroenergie? In primo luogo questo è giustificato da una scelta di fondo dell Unione europea e del Governo nazionale verso la multifunzionalità e la sostenibilità del nostro modello di sviluppo. E una scelta ormai operata da alcuni anni, chiaramente identificata in alcuni documenti strategici dell Ue, a partire dal Consiglio di Goteborg del Le agroenergie vengono viste da una parte come una necessità per la sostenibilità del modello produttivo europeo, dall altra, come un opportunità per favorire la multifunzionalità dell agricoltura. Un altro motivo è legato alla forte dipendenza energetica dell Occidente, Europa ed Italia in particolare, nei riguardi dei combustibili fossili; le agroenergie vengono viste come un tentativo di ridurre questa dipendenza energetica. In terzo luogo le agroenergie vengono viste dagli agricoltori come una possibilità di integrazione del loro reddito e come un opportunità di diversificazione delle attività produttive soprattutto dopo il disaccoppiamento che ha reso meno convenienti alcune produzioni cerealicole. Le motivazioni precedenti hanno spinto le Autorità pubbliche a mettere in campo un articolata politica incentivante nei confronti delle energie rinnovabili, in particolare di quelle di provenienza agricola. Nell ambito delle politiche più importanti, annoveriamo il meccanismo di incentivazione dei certificati verdi, l obbligo di miscelazione di biocombustibili nei combustibili fossili, la defiscalizzazione di alcune produzioni agroenergetiche, ecc. In ultimo anche le Regioni stanno incentivando le agroenergie, tramite l inserimento all interno dei Piani di Sviluppo Rurale di misure prioritarie in favore di investimenti nelle filiere agroenergetiche. 2. L impresa agricola e le agroenergie A questo punto si pone la domanda: ma cosa può fare un impresa agricola per sfruttare le opportunità offerte dal settore delle agroenergie? In primo luogo, l impresa agricola può produrre diverse materie prime (biomassa) che poi potranno essere convertite in energia attraverso differenti tecnologie di trasformazione (Fig. 1). Ad esempio l impresa agricola può produrre biomassa da una specie vegetale annuale (sorgo, mais, kenaf), o da una specie pluriennale (cardo, miscanto, canna, pioppo, robinia) e questa materia prima può essere poi trasformata tramite una conversione termochimica in combustibili (bio-olio, carbone, gas, gas combustibile) o calore, che a loro volta possono generare energia elettrica. Una seconda possibilità è che l impresa agricola possa produrre le stesse materie prime (mais, sorgo, graminacee, barbabietola), da finalizzare in energia tramite la conversione biologica (fermentazione e digestione) per ottenere etanolo o gas combustibile. Oppure può produrre un seme 1

2 oleaginoso (girasole, colza, cartamo, soia) e, tramite un processo di conversione fisico-chimica (spremitura o esterificazione), ottenere olio combustibile o biodiesel. L olio combustibile a sua volta può essere trasformato in energia elettrica o calore (Fig. 1). L impresa agricola potrebbe limitarsi a produrre la biomassa agricola o potrebbe anche intraprendere un percorso di trasformazione della biomassa in energia, in maniera tale da chiudere la filiera per l autoconsumo interno o per la vendita sul mercato di energia elettrica e/o calore. Partendo da queste premesse, dobbiamo porci la domanda se le agroenergie sono un opportunità economica per l impresa agricola. Per rispondere a questa domanda sono necessarie alcune premesse; in primo luogo dobbiamo identificare in maniera chiara quali sono le caratteristiche tecnico-economiche della biomassa. Fig. 1 Impresa agricola ed agroenergie IMPRESA AGRICOLA Specie annuali: sorgo, mais, kenaf, etc Specie poliennali: cardo, miscanto, canna, etc Srf: pioppo, robinia, etc Mais, sorgo, graminacee, barbabietola, sorgo zuccherino, etc Conversione termochimica Conversione biologica Pirolisi Gassificazione Combustione Fermentazione Digestione Bioolio, carbone, gas Gas combustibile Calore Etanolo Gas combustibile Girasole, colza, cartamo, soia, etc Conversione fisico-chimica Spremitura Olio combustibile Esterificazione Biodiesel Il termine biomassa comparve in Italia alla fine degli anni 70, quando dopo la crisi energetica e dopo la spinta di esigenze ambientali si risvegliò l interesse per le fonti rinnovabili di energia. Biomassa è tutto ciò che ha una matrice organica, fatta eccezione per i materiali fossili. Quindi nella biomassa rientrano sia colture agricole dedicate, ma anche scarti di lavorazione dell industria alimentare e la componente organica dei residui solidi urbani. Qual è la caratteristica economica della biomassa? Dal punto di vista commerciale, la biomassa è una commodities. Difatti le caratteristiche identificative sono la quantità, il contenuto di sostanza secca ed il relativo potere calorifero. Non hanno importanza altre caratteristiche qualitative. Se la biomassa è una commodities, dal punto di vista economico è un prodotto non differenziabile, quindi il prezzo è un dato del mercato e i produttori sono price taker; per questo motivo la competitività si basa esclusivamente sui prezzi. 2

3 In conclusione possiamo dire che la biomassa spunterà dei prezzi sempre relativamente bassi, in base alla sua disponibilità sul mercato, e il produttore non ha la possibilità di influenzare il prezzo di mercato che sarà frutto dell incontro della domanda e dell offerta. Quindi i fattori decisivi per la competitività delle imprese produttrici di biomassa sono la produttività e la capacità dell imprenditore agricolo di ottenere grandi quantità di prodotto a basso costo. E evidente che sono favorite le imprese con situazioni strutturali che consentono di avere bassi costi di produzione (alta disponibilità di terra, basso costo della manodopera, ecc.). In altre parole, i fattori decisivi sono la produttività e l efficienza tecnica. Quindi, nel caso delle biomasse, la competitività si gioca esclusivamente sui costi. Non a caso, il più grande produttore di biomassa al mondo è il Brasile in quanto possiede immense disponibilità di terreno e condizioni climatiche favorevoli. Dalle considerazioni appena illustrate, appare evidente che in Italia la produzione di biomassa riscontra una serie di limiti strutturali non trascurabili. In primo luogo il fatto che in Italia ci sono pochi terreni fertili, in quanto abbiamo un clima prevalentemente asciutto con poca piovosità; in secondo luogo perché i costi di produzione italiani sono sensibilmente più alti rispetto ad altri paesi che hanno maggiore disponibilità di terra e quindi possono sfruttare le economie di scala. 3. Tecnologie per la conversione energetica delle biomasse L utilizzo delle biomasse per fini energetici, necessita di tecnologie ingegneristiche idonee a trasformare l energia chimica in energia direttamente utilizzabile da parte dell uomo, nel caso specifico calore ed elettricità, tuttavia la conversione non è sempre diretta, ma talvolta passa attraverso intermedi quali: Biogas, Bio-oli, e Biosolidi. In questo capitolo verrà fornito un quadro generale sulle tecnologie attualmente disponibili per la conversione energetica a partire dalla combustione, fino alla pirolisi, passando per la gassificazione e la digestione anaerobica, della quale si dirà più approfonditamente nel capitolo seguente. Le tecnologie possono essere distinte a monte in base al tipo di trattamento che la biomassa subisce, vale a dire: trattamenti fisico-chimici, biochimici e termochimici. Le discriminanti macroscopiche che si tengono in considerazione per la scelta dell uno o dell altro sono i rapporti tra lignina e cellulosa, nonché il rapporto carbonio- azoto e l umidità. Avremo pertanto biomasse che si prestano meglio ad uno piuttosto che ad un altro trattamento 3.1 Trattamenti fisico-chimici. I trattamenti fisico chimici si prestano per le produzioni agricole energetiche oleaginose e relativi residui, sono particolarmente indicate per l estrazione di bio-oli. Le colture dedicate per le quali ha senso effettuare questo trattamento sono il colza, girasole e soia; tutte caratterizzate da un alto contenuto di oli nei relativi semi (24-40%) Spremitura ed estrazione con solvente dei bio-oli. La filiera dei bio-oli è cosi articolata: 1-Coltivazione e raccolta: queste fasi prettamente agronomiche sono del tutto comuni alla coltivazione e raccolta di colture oleaginose per fini alimentari. 2-Trasporto dei semi nella raffineria. 3-Estrazione olio: Avviene con un preliminare trattamento meccanico, il quale rompe gli acheni ed espone il seme ricco di olio ad un riscaldamento che favorisce il rilascio dell olio e la coalescenza, di seguito viene esercitata una pressione e l impiego di solventi garantisce l estrazione dell olio legato al reticolo endoplasmatico, l ultimo passaggio è rappresentato dalla raffinazione che l olio subisce prima di essere denominato bio-olio. A questo punto il bio-olio può essere inviato in motori diesel appositamente progettati, oppure subire un ulteriore trattamento che lo porterà ad essere denominato biodiesel. 3

4 4- transesterificazione: questa fase consiste in una reazione chimica tra un estere di un acido carbossilico e un alcool(metanolo), il prodotto che si ottiene è un olio esterificato con caratteristiche molto simili a quelle del gasolio da autotrazione Vantaggi & Svantaggi legati all utilizzo dei biodiesel. I vantaggi dovuti all utilizzo di un combustibile verde sono in primo luogo legati alle ripercussioni ambientali, in particolare alla riduzione dell effetto serra e al conseguente allineamento rispetto alle linee guida imposte dal protocollo di kyoto. Vantaggi si riscontrano anche in termini di salute data l elevata degradabilità, totale nell arco di 30 giorni. Anche in combustione il comportamento è eccellente in quanto tende ad essere interamente bruciato. Gode di un punto di flash superiore al gasolio il che lo rende più sicuro da trasportare e da stoccare ed è completamente miscibile con quest ultimo. Tra gli svantaggi è da annoverare la scarsa pompabilità nei mesi freddi poiché tende a congelare e allora è necessario intervenire con riscaldatori. Il biodiesel non è esente dal produrre emissioni azotate. Ed inoltre le prestazioni dei motori che ne fanno impiego vengono danneggiate dall 8-15% in termini di potenza e coppia. 3.2 Trattamenti biochimici. Nell ambito dei trattamenti biochimici è possibile distinguere tre diverse tecnologie, inerenti a diverse materie prime e che portano alla formazione di diversi prodotti finali, queste tecnologie sono la fermentazione alcolica, la digestione anaerobica e la digestione aerobica Fermentazione alcolica. La fermentazione alcolica è un processo che si instaura in presenza di substrati zuccherini, derivanti da colture dedicate oppure da residui agricoli, forestali,sovrapproduzioni, rifiuti urbani e scarti d industria. Le colture dedicate che meglio si prestano a questa applicazione sono tra le zuccherine: barbabietola da zucchero, canna e sorgo da zucchero; tra le amidacee: mais, ma anche altri substrati amidacei e lignocellulosici. La filiera si articola nel seguente modo: 1-Coltivazione e raccolta. 2-Pretrattamento: Per le colture zuccherine dedicate assume la valenza di trattamento meccanico di rottura, per i substrati amidacei a questo si somma anche l idrolisi dell amido in quanto non direttamente fermentescibile. 3-Fermentazione: consiste nella conversione in alcool dello zucchero saccarosio, può avvenire con diverse tecnologie quali: idrolisi di un acido concentrato o diluito, idrolisi enzimatica oppure combinando gassificazione e fermentazione. 4-Distillazione: la distillazione porta alla produzione del bioetanolo o bioalcool, ovvero di un prodotto direttamente utilizzabile nei motori a combustione interna, ma che trova importanti ostacoli nell utilizzo puro, dato il suo elevato costo di produzione, attualmente si possono ottenere ottimi risultati combinando l isobutene (alchene alifatico di origine fossile) con l etanolo Vantaggi & svantaggi legati all utilizzo del bioetanolo. Il bioetanolo può sostituire ampiamente le benzine tradizionali totalmente o in parte, pertanto sarebbe possibile ridurre la dipendenza energetica, abbattere le emissioni carboniose e di altri gas serra, sarebbe un ottima alternativa per la riconversione di alcune filiere danneggiate dalla Politica agricola Comunitaria. La più grossa difficoltà che impedisce ricerca e lo sviluppo è legata ad interessi di vario tipo che rendono queste tecnologie fuori mercato e le sperimentazioni proibitive Fermentazione anaerobica. I sistemi di fermentazione anaerobica, tecnologicamente individuati dalla digestione anaerobica, sono oggi sufficientemente collaudati. Si hanno infatti risultati economici ed ambientali alquanto soddisfacenti. Il processo avviene in ambiente privo di ossigeno, in questo caso i microrganismi 4

5 attaccano molecole complesse di lipidi, protidi e glucidi, contenuti nelle biomasse sia di origine vegetale che animale, degradandole e producendo un gas piuttosto interessante. Il gas prodotto eroga un potere calorifico inferiore (al netto del calore latente di evaporazione dovuto alla presenza di vapore acqueo) di Kcal/Nm3 1. Il processo avviene all interno di un contenitore detto più propriamente reattore e si articola in tre 2 fasi: una prima fase di idrolisi delle molecole complesse (cellulosa,proteine,lipidi) e formazione di monomeri o oligomeri. A questa segue la fase acidogenica con formazione di acidi grassi, in particolare di acido acetico. L ultimo step è la metanizzazione. La filiera di produzione del biogas si articola in diversi stadi; si parte dalla raccolta dei sub strati che possono essere residuali come nel caso di scarti industriali, agroindustriali o municipali di base organica e scarti di aziende zootecniche con particolare riferimento ai liquami da esse prodotti. Tali sub strati possono derivare anche da colture dedicate quali mais o sorgo zuccherino. Si passano poi tali substrati nei gestori (Figura 3.1) e li subiscono diverse tappe tecnologiche: 1)omogeneizzazione. 2)digestione anaerobica in ambiente confinato. 3)abbattimento sostanze volatili. 4)recupero biogas. 5)purificazione del biogas.. Ottenuto il biogas depurato lo si può facilmente inviare a motori ciclo otto per la produzione di energia elettrica oppure a caldaie per la produzione di calore o ancor meglio a gruppi di cogenerazione o in ultima analisi a distributori per autotrazione. Parallelamente al corso del prodotto principale si ha la filiera dei sottoprodotti che giova citarli, per la possibile utilizzazione in campo agricolo, infatti insieme al prodotto gassoso, dalla digestione, deriva un residuo solido che conserva una buona parte di Azoto Fosfore e Potassio e che pertanto può essere un buon fertilizzante. Inoltre si ottiene una frazione liquida che opportunamente chiarificata può essere impiegata per la fertirrigazione. Figura 3.1- Schema di un impianto di biodigestione Fonte: abenergy.it Come detto da un punto di vista macroscopico le biomasse idoneee ad antrare nei biodigestori sono quelle le cui caratteristiche merceologiche fanno riferimento ad un rapporto carbonio azoto < E ad un contenuto di umidità >50%. Le caratteristiche di tali materiali, sommate all ambiente anaerobico fanno si che il processo si avvii autonomamente MJ/m3 2 In realtà le fasi sono quattro poiché simultaneamente all idrolisi avviene anche l acetizzazione, tuttavia se ne parlerà approfonditamente nel quarto capitolo interamente dedicato alla digestione anaerobica. 5

6 Sarà necessario valutare inoltre la presenza o meno nel rifiuto di sostanze che possano essere dannose alla vita del batterio e al suo metabolismo nonché la pezzatura media dei rifiuti, il contenuto di sostanza organica biodegradabile e il ph Vantaggi e svantaggi della digestione anaerobica. Tra gli elementi a favore, si deve evidenziare, oltre che la produzione stessa di energia da fonte rinnovabile, anche il fatto di rappresentare una fonte alternativa di reddito per le aziende zootecniche. Migliora sensibilmente le condizioni igienico sanitarie delle stesse in quanto sottraendo materiale putrescibile determina l eliminazione delle sostanze volatili che generano cattivi odori. Il vantaggio a livello globale che si può paradossalmente ottenere è l abbattimento delle emissioni di gas serra; il metano infatti ha un potere riscaldante di circa 21 volte superiore a quello dell anidride carbonica fermentazione aerobica. La fermentazione aerobica è un sistema che può essere utilizzato per la produzione di calore, consiste nella metabolizzazione delle sostanze organiche, ad opera di microorganismi, il cui sviluppo è condizionato dalla presenza di ossigeno. In questo caso non si ha la produzione di metano a differenza della fermentazione anaerobica, ma solo di H 2 O e CO 2 e molto calore (proporzionale all attività metabolica dei microrganismi), che per altro è l unico punto a favore. Questo calore può essere trasferito all esterno mediante vettori fluidi (aria o acqua) che viaggia all interno dei tubi di uno scambiatore. 3.3 trattamenti termochimici I sistemi termochimici prevedono l intervento del calore per consentire la trasformazione dell energia chimica della biomassa in vari tipi di energia. Tali trattamenti possono essere classificati in funzione della quantità di ossigeno che entra nel processo e della pressione di esercizio. Esistono pertanto trattamenti che lavorano in eccesso di ossigeno, quali Combustione, cocombustione (Cofiring), sistemi small Modular.Altri trattamenti avvengono in quasi assenza di ossigeno e sono rappresentati dalla gassificazione. Altri ancora avvengono in totale assenza di ossigeno e sono la pirolisi e la carbonizzazione Processi termochimici in eccesso di aria o di ossigeno Combustione, La combustione è il sistema più antico e consolidato per l ottenimento di energia termica, che nella maggior parte dei casi viene convertita in energia elettrica per mezzo di turbine e alternatori. Infatti il gas caldo di combustione (vapor d acqua)può essere utilizzato per generare calore per teleriscaldamento, energia elettrica, oppure per generale entrambe (cogenerazione). Chimicamente è una reazione di ossidazione di un combustibile con un comburente (aria o ossigeno), che avviene ad alta velocità e fortemente esoergonica. La quantità di calore che questo sistema è in grado di erogare è dipendente da due principali variabili: tipologia di combustibile e più in particolare il comportamento in combustione 3 e come seconda variabile il rapporto combustibile-comburente In una reazione di combustione ciò che si auspica è l ossidazione completa del combustibile cioè: O2+ Calore Combustibile CO2 + H2O + Calore Si cerca pertanto di lavorare in eccesso di aria o ossigeno per avere una maggiore ossidazione. La filiera per la produzione di energia (calore e elettricità) nel caso di un impianto di combustione delle biomasse o di co-combustione è del tutto comune. 1 Produzione e raccolta delle biomasse, dedicate, o residuali. 3 I due poteri calorifici, superiore ed inferiore. 6

7 2 Trasporto e stoccaggio in prossimità della centrale 3 Pretrattamento, volto ad omogeneizzare il materiale in termini di pezzatura. 4 Combustione in un apposito bruciatore, l energia termica liberata è intercettata da un boiler la cui acqua all interno arriva ad ebollizione e si sprigiona vapor d acqua, il vapore acqueo in pressione per mezzo di condotte viene convogliato in una turbina, le cui giranti vengono messe in moto dall energia meccanica del getto di vapore, quest ultimo condensa per mezzo di uno scambiatore e l acqua viene ricircolata nel boiler, intanto la turbina collegata in asse ad un generatore permette di produrre energia elettrica. L acqua che esce dalla turbina ha sempre una temperatura elevata che può essere sfruttata per un eventuale teleriscaldamento. Le discriminanti che in primo luogo determinano il potenziale impiego di biomassa sono relative al contenuto di umidità delle stesse, possibilmente inferiori al 20%. Le tipologie ingegneristiche inerenti alla combustione sono: Combustione a griglia, a letto fluido bollente e circolante La combustione a griglia prevede due varianti: mobile o fissa. Le temperature di esercizio per quello a griglia fissa sono variabili da 850 C a 1400 C. Sono particolarmente adatti a ricevere biomasse, con alto contenuto di umidità, dimensioni eterogenee, ad elevato contenuto di ceneri. Combustione a letto fluido circolante e bollente: le biomasse tenute in sospensione da un getto ascendente di aria forzata, all interno della camera di combustione. In questo caso il letto è costituito da biomasse e materiali inerti quali sabbia e calcare, la cui funzione e quella di catturare gli ossidi di zolfo, liberati durante la combustione. In questo caso le biomasse devono essere finemente lavorate e omogeneizzate, inoltre le più basse temperature di esercizio consentono una minore emissione di ossidi di azoto Cofiring o Co-Combustione: (combustione simultanea di differenti tipi di combustibile) si applica nelle centrali a carbone già preesistenti, e consiste nel sostituire una percentuale di carbone con biomasse, la miscela biomassacarbone può avvenire prima dell immissione nella caldaia, omogeneizzando i due combustibili; oppure immettendo separatamente i due nella caldaia. La percentuale di surrogazione massima è del 20%, questo sistema consente di abbattere una consistente quota di emissioni di Protossido d azoto, Anidride solforosa e Anidride carbonica. Il Cofiring, si estende anche alle centrali che utilizzano il gas naturale per generare energia elettrica, in questo caso è possibile sostituire una consistente quota di gas naturale, con biogas o syngas. Talvolta quando si opta per l utilizzazione di questo sistema sono necessarie delle modifiche all impianto di combustione, inizialmente concepito per bruciare carbone. Per ciò che concerne, la sostituzione con biomasse, il livello di modifica si attesta tra i più lievi. Il Cofiring permette di abbattere buona parte dei gas serra normalmente emessi e da un punto di vista economico abbassa notevolmente i costi del combustibile. I benefici in termini ambientali si traducono come una sottrazione di CO2, esiste una correlazione proporzionale tra le emissioni di tale gas e la percentuale di sostituzione Vantaggi & svantaggi dei processi di combustione. La combustione essendo una tecnologia ormai ampiamente collaudata nelle centrali a carbone, dispone di un ampio know how ingegneristico, pertanto a differenza di altri sistemi di recupero si prospetta come meno costosa, altri vantaggi sono legati al tipo di biomassa che può essere inserita, non è molto determinante la pezzatura, quindi si presta bene anche per materiali eterogenei. La combustione diretta è però deleteria per l ambiente in quanto emette enormi quantità di ossido di carbonio, di azoto, di zolfo, inoltre anche il pericoloso particolato fine (PM 10), proprio per questo gli impianti che adottano tale tecnologia stanno svoltando verso la co-combustione con materiale vegetale. 3.4 Processi termochimici in difetto di aria o di ossigeno. 7

8 3.4.1 Gassificazione: La gassificazione è un processo di conversione termochimico effettuato con ossigeno in rapporto substechiometrico, e consiste nella converione di combustibili liquidi o solidi (carbone o biomasse) in prodotti gassosi utili sia come combustibili che come materia prima per processi chimici; eseguita per reazione con aria, ossigeno,vapore o in miscela tra di loro. La gassificazione è un processo endotermico a due stadi ovvero: pirolisi e gassificazione. Nella pirolisi si ha la volatilizzazione delle componenti volatili e avviene a temperature basse prossime ai 600 C, le componenti gassose che ne derivano sono costituite da gas di idrocarburi, idrogeno,co, CO 2, nerofumo (black Carbon: carbonio elementare) e vapore acqueo. Poichè i combustibili ottenuti dalla biomassa hanno un contenuto di componenti volatili superiore al carbone questa prima fase è molto importante. Il secondo step consiste nel gassificare la parte incombusta, in questo caso si opera in presenza di ossigeno aria o vapore, (essendo questa una reazione esoergonica), fornisce l energia per il primo step Vantaggi e svantaggi della gassificazione. La gassificazione si prospetta come un interessante tecnologia di recupero energetico da biomasse della più eterogenea provenienza. Il gas prodotto ha un alto potere calorifico indipendente dal materiale organico posto nel gassogeno. Invece per quanto riguarda la purezza dello stesso problemi si riscontrano per la presenza di idrocarburi pesanti, articolato ed impurezze gassose quali acido solfidrico, cloridrico, ammoniaca e acido cianidrico.per questo motivo il gas richiede dispendiosi post trattamenti. 3.5 Processi termochimici in totale assenza di aria o ossigeno Pirolisi. La Pirolisi è un processo di degradazione del materiale organico in totale assenza di ossigeno o in presenza irrisoria pertanto in mancanza dell agente ossidante. Le temperature alle quali avviene il processo sono comprese tra 400 e 800 C e i prodotti che la pirolisi genera sono solidi, liquidi (olio pirolitico) o gassosi, in diversa percentuale, in funzione del metodo di pirolisi utilizzato, e in diversa proporzione in funzione del tipo di biomassa utilizzata. La tecnologia attualmente più promettente è quella della fast pirolisi, la quale permette l ottenimento di un olio detto appunto olio pirolitico, dal potere calorifico superiore variabile tra MJ/Kg Vantaggi e svantaggi della pirolisi. I vantaggi sono inerenti alla produzione di olio combustibile, utilizzabile in caldaie per il riscaldamento e la generazione di corrente, l attuale stato dell arte vede come problemi irrisolti, le difficoltà di stoccaggio dell olio data la sua elevata instabilità e corrosività. 4. Le politiche a favore delle agroenergie 1. Le misure a favore delle agroenergie nella PAC Il primo incentivo a favore delle agroenergie è insito nella recente riforma della PAC del Con essa, il sostegno al reddito degli agricoltori non è più vincolato alla produzione agricola; gli agricoltori continuano a ricevere il sostegno e sono liberi di praticare qualunque coltivazione, quindi possono rispondere liberamente alla crescente domanda di colture energetiche. Inoltre, la riforma ha introdotto un regime speciale di aiuto alle colture energetiche di 45 euro/ha per tutte le superfici agricole investite a qualsiasi prodotto, a condizione che i prodotti ottenuti siano destinati alla produzione energia termica, elettrica o meccanica e/o biocarburanti e 8

9 biocombustibili. L aiuto è limitato ad una superficie massima a livello comunitario di 1,5 milioni di ettari. L agricoltore che intende beneficiare di tale aiuto è tenuto a sottoscrivere un apposito contratto di coltivazione con un industria di trasformazione che attesti la destinazione agroenergetica. In ultimo, la PAC consente la possibilità di utilizzare i terreni soggetti ad obbligo di ritiro dalla produzione (set aside) per l impianto di colture energetiche, comprese le colture a breve ciclo di rotazione (es. short rotation forestry) ed altre colture perenni. Anche in questo caso, l agricoltore è obbligato a sottoscrivere un apposito contratto di coltivazione con un industria di trasformazione. Un altro mezzo di incentivazione sono i Programmi di Sviluppo Rurale (PSR), in cui tutte le Regioni hanno inserito misure prioritarie per stimolare gli investimenti nel settore delle agroenergie. Le suddette misure possono apparire limitate ed insufficienti a rappresentare un forte stimolo per la produzione di biomassa di origine agricola. In realtà, si tratta di una scelta ben precisa: la politica comunitaria non intende promuovere la produzione di biomassa attraverso contributi alla produzione, ma tramite l obbligo di produzione di energia rinnovabile da parte delle imprese energetiche; come si vedrà nei paragrafi successivi, l incentivo alle biomasse deriva dalla politica energetica, come ad esempio dal meccanismo dei certificati verdi e dall obbligo di miscelazione dei biocarburanti nei carburanti di origine fossile. 2. Le politiche nazionali per la promozione delle energie rinnovabili di origine agricola Il Governo nazionale ha messo in campo una serie di nuove politiche incentivanti, soprattutto con l ultima Legge Finanziaria 2007, con la quale è stato definito in modo organico il quadro normativo per lo sviluppo delle filiere bioenergetiche, mirando, in particolare: 1) al rafforzamento degli obblighi legati al raggiungimento degli obiettivi di Kyoto; 2) alla revisione della disciplina dei certificati verdi (vedi box); 3) alla creazione di un mercato delle agroenergie, attraverso la concreta attivazione dell obbligo di immissione in commercio di quantitativi di biocarburante di origine agricola (vedi box); 4) alla disciplina delle esenzioni di accise sui biocarburanti, che peraltro vengono potenziate nel quantitativo esente, al fine di renderle più incentivanti nei confronti di prodotti provenienti da filiere agroenergetiche che hanno sottoscritto accordi produttivi; 5) alla partecipazione forte del mondo agricolo alla definizione delle scelte ed all allocazione delle risorse per l incentivazione; 6) all attivazione di procedure amministrate efficienti per consentire l utilizzo di eventuali quote di esenzione d accisa non utilizzate, anche in passato, nonché per rendere effettivamente cogenti gli obblighi di immissione in commercio dei carburanti agroenergetici; 7) all inserimento della produzione e della cessione di energia elettrica e calorica da fonti rinnovabili agroforestali e fotovoltaiche, nonché di carburanti ottenuti da produzioni vegetali provenienti prevalentemente dal fondo e di prodotti chimici derivanti da prodotti agricoli provenienti prevalentemente dal fondo effettuate dagli imprenditori agricoli, tra le attività connesse ai sensi dell articolo 2135 del codice civile: tali attività si considerano produttive di reddito agrario La revisione del meccanismo dei certificati verdi per la produzione di energie elettrica La novità più rilevante delle disposizioni conseguenti alla manovra Finanziaria 2007 è la modifica della disciplina dei certificati verdi. Con Finanziaria 2007 (comma 382, articolo 1), il Parlamento ha conferito la delega al Ministero dello Sviluppo Economico, di concerto con il Ministero delle politiche agricole alimentari e 9

10 forestali, per la revisione della disciplina dei certificati verdi, entro il 30 giugno 2007, finalizzata ai seguenti obiettivi: a) incentivare l impiego a fini energetici delle materie prime provenienti dai contratti di coltivazione; b) incentivare l impiego a fini energetici di prodotti e materiali residui provenienti dall agricoltura, dalla zootecnia, dalle attività forestali e di trasformazione alimentare, nell ambito di progetti rivolti a favorire la formazione di distretti locali agro-energetici; c) incentivare l impiego a fini energetici di materie prime provenienti da pratiche di coltivazione a basso consumo energetico e in grado di conservare o integrare il contenuto di carbonio nel suolo. Dal punto di vista economico, la produzione di energia da biomassa di filiera sconta una maggiore incidenza dei costi di impianto rispetto ad altri tipi di energie rinnovabili, ma soprattutto si basa su una differente logica economica. Infatti a differenza di un impianto eolico o fotovoltaico che richiede solo l investimento iniziale e quindi un ammortamento su cui verificare il rientro economico, nelle biomasse oltre all investimento dell impianto si pone annualmente la necessità di approvvigionarsi, con un costo specifico, della materia prima-biomassa, che è obiettivo nazionale promuovere, nell ottica di un approvvigionamento locale. Poste queste basi, la normativa attribuisce prima di tutto un maggior valore al certificato verde ottenuto da energia proveniente da biomassa locale e/o di filiera nazionale. Solo in questo modo, infatti, si potrà promuovere la sostenibilità della filiera di biomassa locale. A tal fine, la nuova normativa introduce: 1. un meccanismo coefficiente di moltiplicazione per assegnare in caso di produzione da biomassa agricola in filiera l emissione di un numero di certificati verdi superiore a parità di energia rinnovabile prodotta; 2. un prolungamento della durata del periodo di autorizzazione all emissione; 3. un meccanismo di conto energia per gli impianti di piccola dimensione (inferiori ad un 1 MW). Le novità della nuova normativa sono decisamente interessanti per il mondo agricolo, prevedendo condizioni molto vantaggiose per le produzioni di energia elettrica ottenute da biomassa di origine locale. Infatti il certificato verde da biomassa proveniente da un area di non oltre 70 km dall impianto di trasformazione in energia avrà un valore di 1,8 volte (coefficiente di moltiplicazione) rispetto al certificato verde convenzionale. Inoltre la durata sarà prolungata a 15 anni. Per gli impianti fino a un 1 MW, l imprenditore potrà scegliere tra due opzioni: 1. il sistema appena descritto del coefficiente di moltiplicazione 1,8; il che significa che, con i valori attuali del certificato verde di circa 0,125 euro/kw/ora, l applicazione della nuova normativa poterà i ricavi da certificato verde a 0,225 euro/kw/ora; 2. una remunerazione dell energia elettrica a prezzi convenzionati di 0,30 euro/kw/ora (fissi per 15 anni), che comprende sia il valore dell energia elettrica che del certificato verde. Entrambe le opzioni sono molto interessanti e incentiveranno fortemente la produzione di energia elettrica proveniente da biomassa locale (in un raggio di 70 km dall impianto) e dovrebbero far nascere molti nuovi impianti, con l obiettivo di recuperare il gap con gli altri Paesi europei nella produzione di energia rinnovabile Obblighi e incentivi per la produzione e immissione in consumo di biocarburanti A seguito della sottoscrizione del Contratto Quadro Nazionale sui biocarburanti, nel corso del 2007 è stata concretamente avviata la filiera del biodiesel italiano con circa ettari dedicati a colture energetiche. A completamento delle norme già in essere, i Regolamenti applicativi della finanziaria 2007 in materia di incentivazione alla produzione e immissione in consumo di biocarburanti prevedono: - l obbligo di incorporazione dei biocarburanti nel gasolio e nella benzina; - una premialità per i prodotti legati al territorio e legati da contratti quadro e intese di filiera; 10

11 - la definizione della sanzione annuale in caso di mancato rispetto degli obiettivi; - la priorità alle produzioni derivanti da contratti quadro e di filiera per l assegnazione dei contingenti defiscalizzati. Inoltre, al fine di assicurare il rispetto degli obiettivi stabiliti dalla direttiva comunitaria sui biocarburanti e di permettere alle filiere interessate uno sviluppo su basi certe, i Ministri hanno annunciato che in Finanziaria 2008 coerentemente agli indirizzi del DPEF verrà definito l innalzamento della quota di obbligo di incorporazione dei biocarburanti, e verrà esteso tale obbligo oltre il