L influenza delle emissioni del settore residenziale sulla qualità dell aria in Emilia-Romagna:

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1 L influenza delle emissioni del settore residenziale sulla qualità dell aria in Emilia-Romagna: politiche ambientali e biomasse Marco Deserti (ARPA Emilia-Romagna Responsabile Centro Tematico Regionale Qualità dell Aria) Impatto energetico e ambientale dei combustibili nel settore residenziale Roma, 11 novembre 2015

2 La pianura padana rappresenta una delle principali aree di superamento dei VL per PM10 e O3 in Europa. Nelle aree di superamento devono essere predisposti piani per la qualità dell aria al fine di conseguire il VL (DIR 2008/50/CE) L inquinamento della pianura padana ha molteplici cause, non vi è una sola fonte responsabile

3 PM10 concentration In red: above EU limit values Ozone concentration In red: above EU target value Source: EEA Air Quality report 2012

4 Gas serra La Direttiva 2009/28/Ce assegna all Italia l obbligo di utilizzare entro il 2020 il 17% di energia da fonti rinnovabili sul consumo energetico complessivo. La Direttiva è stata recepita dal D.Lgs.n. 28 del 3 marzo 2011 e attuata attraverso Decreti ministeriali.

5 Piano Energetico Regionale Emilia-Romagna In Emilia-Romagna l'amministrazione regionale ha approvato nel 2007 un Piano energetico. L attuazione del Piano energetico regionale è affidata agli strumenti triennali e nel 2011 è stato approvato il "Secondo Piano Triennale Di Attuazione Del P.E.R Obiettivi regionali di sviluppo a medio termine (2020) delle fonti energetiche rinnovabili il piano energetico regionaleindividua nelle biomasse la prima fonte di energia rinnovabile utilizzabile in regione e fissa l obiettivo di un mantenimento della quota di produzione di energia da biomassa al 2020 agli stessi livelli del 2010 ovvero attorno al 50 % della potenza prodotta da fonti rinnovabili. Fonte: PAIR2020, rapporto ambientale

6 misure per contrastare l inquinamento dovuto all impiego di biomasse. 2013: La comunicazione della Commissione al Parlamento Europeo, al Consiglio, al Comitato Economico e Sociale Europeo e al Comitato delle Regioni, relativa al programma "Aria pulita" per l'europa, raccomandava l introduzione di limitazioni delle emissioni prodotte dagli impianti di combustione con una capacità termica compresa tra 1 e 50 MW, emissioni di cui si deve tenere conto per evitare che politica in materia di qualità dell'aria e quella relativa alle energie rinnovabili si neutralizzino. dicembre 2013: l accordodi programma per l adozione coordinata e congiunta di misure di risanamento della qualità dell aria siglato tra i Presidenti delle 8 Regioni e Province Autonome del bacino padanoe 4 Ministri, prevedeva, tra i 6 settori di intervento prioritario, una specifica azione sul settore della combustione di biomasse, oltre che sul trasporto merci e passeggeri; riscaldamento civile; industria e produzione di energia ed agricoltura.

7 La regione Emilia-Romagna Deliberazione dell Assemblea Legislativa regionale n. 51 del 26 luglio 2011: criteri generali di localizzazione per l installazione di impianti di produzione di energia mediante l utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili eolica, da biogas, da biomasse e idroelettrica. "nelle aree di superamento e nelle aree a rischio di superamento degli standard di qualità dell aria si possono realizzare impianti a biomasse a condizione che sia assicurato un saldo emissivo uguale o inferiore a zero per gli inquinanti PM10 e NO2, tenuto conto di un periodo temporale di riferimento per il raggiungimento dell obiettivo nonché della possibile compensazione con altre fonti emissive ( pagina biomasse ) questi interventi settoriali sono stati inseriti in un contesto organico di interventi dal Piano Aria Integrato Regionale PAIR 2020(Regione Emilia Romagna, 2014) nel quale sono messe a punto l insieme di azioni multi settoriali necessarie a riportare la qualità dell aria all interno degli obiettivi di tutela della salute e dell ambiente fissati dalla normativa comunitaria e nazionale.

8 Peso relativo delle fonti inquinanti in Emilia Romagna PM10 NOx NH3 COV Industria, inclusa produzione di calore ed energia (M1M3M4) Commerciale e residenziale (M2) Traffico (M7) Altri trasporti (M8 ) Agricoltura (allevamenti) (M10); Altre fonti (uso di solventi) (M5, M6, M9) 0% 20% 40% 60% 80% 100% PM10, NOx, NH3, COV, SOx: 1. PM10 fonti principali: Trasporti su strada e combustione non industriale, principalmente riscaldamento degli edifici commerciali e residenziali. 2. NOX: Trasporti su strada seguiti da emissioni industriali e produzione di energia (rappresentano un importante precursore della formazione di particolato secondario ed ozono) 3. NH3: Allevamenti zootecnici (importante precursore della formazione di particolato secondario). 4. COV: principale contributo da utilizzo di solventi nel settore industriale. Importante il contributo della combustione della biomassa legnosa (28%) (precursori, assieme agli ossidi di azoto della formazione di Particolato secondario e ozono)

9 emissione di inquinanti dovute all utilizzo di biomassa emissioni tipiche di alcuni inquinanti atmosferici per diverse tipologie di sorgenti. Le stime si basano sui dati dell inventario regionale delle emissioni e sono state eseguite considerando le caratteristiche delle automobili e mezzi pesanti che compongono il parco circolante in regione nel I consumi di biomassa bruciata in camini aperti, stufe tradizionali, stufe innovative e stufe a pelletsderivano dall indagine sui consumi di biomassa in Emilia- Romagna (Emilia Romagna, 2011) Le emissioni medie per famiglia fanno riferimento a caldaie di potenza inferiore a 50 MW alimentate a metano. I consumi di metano per famiglia sono forniti dall autorità nazionale per l energia (AAEG). Fonte: M.Deserti, M.Stortini, S.Maccaferri, Ecoscienza N

10 Quanto pesa il riscaldamento degli ambienti sulle emissioni? I dati dei consumi di biomassa ad uso domestico vengono utilizzati per compilare gli inventari delle emissioni che hanno evidenziato un incremento del peso delle emissioni di PM10 primario da parte del settore emissivo legato al riscaldamento degli ambienti, che oggi si configura come una delle più importanti fonti di emissioni in atmosfera, in particolare nelle regioni con una quota rilevante del territorio situato in montagna. contributo alle emissioni antropogeniche in atmosfera derivanti dalla combustione di biomassa ad uso domestico e confronto con le emissioni dovute ai trasporti in Emilia- Romagna e Lombardia

11 Metodi distimae incertezze Fattori di emissione (g/gj) di PM10 per tipologia di combustore confronto tra i fattori di emissione per vari tipi di combustore utilizzati nell attuale compilazione dell inventario regionale delle emissioni INEMAR ER 2010, suggeriti dal successivo aggiornamento delle linee guida europee (Corinair2013) e derivanti da studi specifici condotti in Italia (fonte Caserini et al, 2014). L indicatore di stima è dato dal consumo di combustibile: diverse indagini presentano risultati spesso scarsamente coerenti tra loro (Enea, 2013). i dati di consumo reale non corrispondono alle vendite ufficiali (APAT, 2003) la quantificazione del consumo delle famiglie è di non semplice attuazione (indagini CATI). ISTAT 2014 ER 2011 famiglie utilizzatrici (%) legna pellet consumi medi per famiglia (ton) legna pellet consumi totali (ton) legna 828,609 1,366,912 pellet 85, ,686

12 consumo di biomassa per riscaldamento domestico in Emilia-Romagna Fonte: ARPA ER, Risultati dell indagine sul consumo domestico di biomassa legnosa in Emilia-Romagna e valutazione delle emissioni in atmosfera, giugno 2011

13 COME RIDURRE L INQUINAMENTO: GESTIONE E PIANIFICAZIONE

14 Cost Effectiveness EMISSIONS DISPERSION (transport & turbulence) TRANSFORMATION (chemistry) DEPOSITION (wet & dry) Heavy Metals Sulfuric Oxides (SO 2 ) Primary Pollutants Nitrogen Oxides (NO, NO 2 ) Particulates (PM) Carbon Oxides (CO 2, CO) Hydrocarbons (VOC) Sun Secondary Pollutants Photo oxidants (O 3, PAN) Particulate s (PM) Humidity Acids (H 2 SO 4, HNO 3 ) Rain Industries Transport Residential Natural Human & animal health Plants growth SOURCES IMPACTS COST $ BENEFIT $ 14

15 Identificazione delle azioni che possono consentire il raggiungimento degli obiettivi del piano (RIAT+) analisi del database delle azioni OPERA/GAINS-I 2200 azioni tecniche (GAINS-I) e non tecniche/di efficienza energetica (Life-OPERA) ad ogni azione sono associati i dati di: RE (efficienza di abbattimento) per ogni inquinante AR (tasso di applicazione) Massimo tasso di applicazione Costo unitario

16 Identificazione dello scenario obiettivo Azioni per macrosettore per lo scenario obiettivo

17 Misure dello scenario obiettivo di piano suddivise per macrosettore (RIAT+) SO2 PM10 NH3 VOC NOX 0% 20% 40% 60% 80% 100% Trasporti su strada: Le azioni in questo settore permettono di raggiungere il 57 % dell obiettivo per NOx Produzione energia elettrica Agricoltura: Le azioni su questo settore Riscaldamento permettono edifici di Industria raggiungere il 100 % dell obiettivo per Estrazione NH3 combustibili fossili Riscaldamento Uso solventi edifici: le azioni in questo Trasporti settore su strada permettono di raggiungere Altri sorgenti mobili l 80% dell obiettivo per Rifiuti PM10 e COV (combustione di biomasse) Agricoltura Misure su Industria e produzione di energia elettrica permettono di raggiungere il 18 % dell obiettivo su NOx

18 Riduzione delle emissioni (t/anno) nello scenario di piano rispetto allo scenario di riferimento (2010) e quello tendenziale (scenario NO piano) Emissioni al 2010 Scenario NO piano Scenario di piano NOx COV NH3 PM10 SO2 18

19 Scenario di Piano di qualità dell aria Valore limite PM10 giornaliero Scenario di riferimento (2010) Scenario tendenziale CLE LEGENDA Scenario di piano Superamenti su tutto il territorio in tutti gli anni (aree con colorazione rossa continua) Superamenti su parte del territorio in tutti gli anni (aree con colorazione gialla con puntini rossi) Superamenti su tutto il territorio in alcuni anni (aree con colorazione gialla continua) Superamenti su parte del territorio in alcuni anni (aree con colorazione verde con puntini gialli) Non si verificano superamenti (aree con colorazione verde continua)

20 EDIFICI variazioni 1. Efficienza energetica (isolamento) 2. Cambio del sistema di combustione 3. sostituzione dei combustibili 4. riduzione dei consumi di combustibile 5. [risparmio energia elettrica valutata nel settore energia] in emissione rispetto a CLE supponendo il massimo tasso di applicazione (MFR) 100% 80% 60% 40% 20% 0% IMPIANTI A BIOMASSA (*) IMPIANTI A GPL IMPIANTI A GASOLIO IMPIANTI A GAS Coibentazione tetti/pareti Valvole termostatiche Serramenti(doppi vetri) Sostituzione caldaie con: Pompe di calore (aria/acqua) Pannelli solari e solare termico

21 Riscaldamento degli edifici per ottenere riduzioni significative delle emissioni di NOxè necessario agire sugli impianti a gas, che rappresentano la grande maggioranza dei sistemi di riscaldamento presenti in regione. Una quota assai rilevante (oltre l 80%) dell obiettivo di riduzione delle emissioni di PM10 e composti organici volatili (COV) sarebbe ottenibile attraverso misure rivolte alla sostituzione/controllo degli impianti a biomassa (camini, stufe) utilizzati per il riscaldamento degli edifici. Interventi in questo settore sono possibili aumentando il tasso di applicazione (AR) delle tecnologie pulite ai sistemi di combustione delle biomasse. variazioni in emissione rispetto a CLE supponendo il massimo tasso di applicazione (MFR) 100% 80% IMPIANTI A BIOMASSA 60% (*) IMPIANTI A GPL 40% 20% 0% IMPIANTI A GASOLIO IMPIANTI A GAS

22 Applicazione di tecnologie pulite alla combustione di biomassa: stima dei benefici ambientali Tabella: sono stati ipotizzati tre diversi tassi di applicazione (AR)delle 5 principali tecnologie di combustione Figura: riduzione delle emissioni di PM10 primario modificando il tasso di applicazione dei sistemi di combustione domestica di biomassa

23 Le misure del PAIR 2020 Piano Aria Integrato Regionale Ambiti prioritari di intervento A. Le città - la pianificazione e l utilizzo del territorio B. Trasporti (mobilità sostenibile delle persone e delle merci) C. Energia e riqualificazione energetica D. Agricoltura e allevamenti E. Attività produttive F. Acquisti verdi nelle P.A. (Green Public Procurement) G. Ulteriori misure in aree critiche per la qualità dell aria H. Le misure sovraregionali

24 Energia: sviluppo delle fonti rinnovabili e regolamentazione dell utilizzo di biomasse Installazione di impianti di produzione di energia elettrica mediante l'utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili non emissive attraverso la riqualificazione di superfici urbanizzate esistenti con pannelli fotovoltaici e la promozione di produzione di energia elettrica da fonti non emissive (in sinergia con il POR FESR) Energia Incentivazione della produzione di energia termica da fonti di energia rinnovabile - attraverso pannelli solari termici (su superfici esistenti), sistemi di cogenerazione, allacciamento degli edifici ad impianti di teleriscaldamento, ecc. (in sinergia con il conto termico e il POR FESR) Regolamentazione di impianti di produzione di energia elettrica mediante l'utilizzo di fonti energetiche rinnovabili da biomassa e biogas: attuazione della DAL 51/2011 e atti collegati Divieto di utilizzo di apparecchi domestici per il riscaldamento a biomassa a bassa efficienza (camini aperti) nei comuni con quota altimetrica inferiore a 300 m Divieto di utilizzo della biomassa nelle aree critiche per la qualità dell aria per coprire il fabbisogno termico ed elettrico da energie rinnovabili fissato dalla DAL 156/2008

25 Energia: risparmio energetico Riqualificazione energetica degli edifici e rinnovo degli impianti termici (in sinergia con il conto termico e il POR-FESR) Riqualificazione energetica del patrimonio immobiliare pubblico Aumentare l efficienza energetica nel settore produttivo attraverso misure quali ricognizione, formazione e informazione, promozione di consulenze tecniche specialistiche per interventi di incremento dell efficienza energetica, promozione di interventi di efficientamento energetico nelle imprese negli ambiti a maggiore potenzialità di intervento, bandi di finanziamento specifici Risparmio energetico nella pubblica illuminazione attraverso l applicazione della DGR 1688/2013 Energia Misure gestionali per il risparmio energetico quali l obbligo di mantenere chiuse le porte di accesso da parte di esercizi commerciali, pubblici, ecc. per evitare dispersioni termiche sia nel periodo invernale che in quello estivo e il divieto di scaldare aree non adibite alla permanenza delle persone quali cantine, garage, ecc

26 Riassumendo, in Emilia-Romagna: la combustione a biomassa per riscaldamento domestico copre solo l 8% del fabbisogno energetico, la combustione di biomasse è responsabile della quasi totalità delle emissioni di PM10 e COV nel settore della combustione non industriale Le emissioni di PM10 derivanti da attività di combustione di legna e similari per riscaldamento domestico contribuiscono per il 39% alle emissioni totali, fornendo un contributo relativo alle emissioni di PM10 maggiore del contributo dovuto ai trasporti (34%) ed assai rilevante anche per gli inquinanti COV (28%) e CO (45%). Vi sono numerose fonti di incertezza collegate alla stima delle emissioni dovute all utilizzo di biomassa. Gli elementi di maggiore criticità riguardano gli indicatori di stima ed i fattori di emissione.

27 le azioni dirette sulle emissioni di PM10 possono agire solo su una porzione limitata dell inquinamento, cioè su quello dovuto alla frazione primaria (variabile tra il 15 ed il 25% del totale). Per permettere il raggiungimento dei VL, il Piano Aria Integrato Regionale ha fissato obiettivi di riduzione delle emissioni per PM10 e precusori(nox, NH3, COV, SO2). Le misure per raggiungere questi obiettivi sono state individuate attraverso una analisi costi-benefici. Misure prioritarie nei settori trasporti (PM10 e NOx), commerciale e residenziale (PM10), industria, inclusa produzione di calore ed energia (NOx), agricoltura (NH3)

28 Per approfondire: PAIR2020, Ecoscienza N.1 marzo 2015: La qualità dell aria in Emilia-Romagna. Edizioni 2014 e 2013: DatiambientaliEmilia-Romagna, Aria: Qualitàdell ariae biomasse: