2. FONTI ED ENERGIE RINNOVABILI 2.1. Le rinnovabili nella normativa italiana... 27

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2 Gian Andrea Pagnoni, laureato in Scienze Naturali nel 1992, ha lavorato dal 1990 al 1991 presso lo University College Galway (Ireland) dove ha preparato una tesi sperimentale in Ecologia. Dal 1993 svolge la libera professione nei settori valutazione ambientale, ricerca applicata e monitoraggio di progetti e piani. Nel 1998 ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Ecologia presso l Università di Parma. Dal 2001 è docente di scienze part time nelle scuole superiori e dallo stesso anno è socio fondatore dell Istituto Delta di Ecologia Applicata Srl, società Spin Off dell Università di Ferrara, dove dal 2007 è membro del Consiglio di Amministrazione. Dal 2005 è docente a contratto per il Corso Valutazione di Impatto Ambientale: casi di studio presso l Università di Ferrara e dal 2009 è docente di Valutazione Ambientale presso il master internazionale Ecopolis. Negli ultimi anni si è dedicato soprattutto ai settori energie rinnovabili e aree protette. Il testo del capitolo 4 è in collaborazione con Dario Bonamici. Il testo del capitolo 11 è in collaborazione con Elena Tamburini. Il testo del capitolo 12 è in collaborazione con Chiara Zaccaria. Il testo del paragrafo 14.6 è di Dario Bonamici e Gian Andrea Pagnoni. Si ringraziano per la revisione tecnico-scientifica dei testi: Paolo Costantino, Viller Boicelli, Rafael Jacoel, Sandro Bolognesi, Horst Stuffer, Alessio Stabellini, Dario Bonamici, Flavio Bruno, Fabio Bertasi, Marcello Folegatti, Giulia Bernini, Mario Sunseri, Maurizio Piergentili, Simone Tonon, Gianluca Morara, Marco Fabbri, Gloria Minarelli, Andrea Ansaloni. Si ringraziano le seguenti Aziende e i seguenti Enti per aver contribuito alla redazione del manuale, fornendo consulenze, revisione dei testi, immagini e descrizioni tecnologiche: 2MD Sistemi Snc., Via Maria Majocchi Plattis n. 44, Ferrara ASICOOP Coop agricola servizi interaziendali, Via G. Mazzini 60/A, Alfonsine (RA) Cazzani Soc. Agr. S.S., Via S. Vitale Est 2101/A, Medicina (BO) EnviTec Biogas Italia Srl, Via Bussolengo, 8c, Sommacampagna (VR) KWB Italia Srl, caldaie a biomassa, Via T.A. Edison 15, I Bolzano MEPE Energie Rinnovabili Srl, Via F.lli Bandiera 19, Nichelino (TO) San Marco Bioenergie SpA, Via Val d Albero 73, Bando d Argenta (FE) Unindustria Ferrara. Via Montebello 31, Ferrara Copyright 2011 DEI Srl TIPOGRAFIA DEL GENIO CIVILE Via Nomentana, Roma Tel (r.a.) - Fax dei@build.it URL I diritti di traduzione, di memorizzazione elettronica, di riproduzione e di adattamento, totale o parziale, con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche) sono riservate per tutti i Paesi. L elaborazione del testo, anche se curata con scrupolosa attenzione, non può comportare specifiche responsabilità per eventuali involontari errori o inesattezze.

3 Indice INTRODUZIONE LʼENERGIA E LʼAMBIENTE 1.1. Energia e sostenibilità ambientale Il contributo della produzione di energia alle emissioni di gas serra I target di riduzione delle emissioni e il pacchetto della UE FONTI ED ENERGIE RINNOVABILI 2.1. Le rinnovabili nella normativa italiana LE BIOMASSE E LE BIOENERGIE 3.1. Dal sole alla biomassa I combustibili e la combustione Fonti di biomassa da energia Biomasse solide Biomassa forestale Biomassa agricola Biomassa da sottoprodotti o rifiuti Residui forestali e dellʼindustria del legno Ciocchi, bricchetti, cippato e pellet da legna Residui agricoli di aree temperate Residui agricoli di aree tropicali Residui e rifiuti dellʼindustria agroalimentare Liquor nero Reflui zootecnici Rifiuti Solidi Urbani (RSU) Combustibile Derivato da Rifiuti (CDR) Pellet da rifiuti Biogas e biometano I biocarburanti liquidi: le tre generazioni LA DEFINIZIONE NORMATIVA DI BIOMASSA 4.1. Classificazione ai sensi del DLgs 387/2003 e del DLgs 28/

4 8 INDICE 4.2. Classificazione ai sensi della Parte V del DLgs 152/ Classificazione ai sensi della Parte IV del DLgs 152/ Lo stato attuale del rapporto biomassa, rifiuto, sottoprodotto Lʼimpiego dei sottoprodotti per la valutazione energetica IL TREND DELLA PRODUZIONE DI ENERGIA DA BIOMASSE 5.1. Il trend italiano della produzione di energia da biomasse Le prospettive globali delle biomasse Piano di azione nazionale per le rinnovabili TECNOLOGIE PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA DA BIOMASSE 6.1. Processi di conversione termochimica Combustione diretta Pirolisi (pyrolysis) Gassificazione (gasification) o pirogassificazione Carbonizzazione di sostanze legnose e vegetali Carbonizzazione di rifiuti (biochar) Torrefazione (torrefaction) Processi di conversione biochimica Digestione anaerobica per la produzione di biogas Digestione aerobica per la produzione di compost e calore Fermentazione per la produzione di bioetanolo di prima generazione Altri bioliquidi da fermentazione: il bioetanolo Processi di conversione fisico-chimica Spremitura e filtrazione Trans-esterificazione di oli per la produzione di biodiesel di prima generazione Processi innovativi: trans-esterificazione enzimatica Liquefazione di biomassa solida, la seconda generazione di biocombustibili Biomassa da microalghe: la terza generazione di biocombustibili GLI IMPIANTI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA DA BIOMASSA 7.1. Cogenerazione e trigenerazione Dal camino alla centrale termoelettrica Camini e stufe Caldaie Impianti cogenerativi

5 INDICE Altre tipologie di impianti a biomasse Co-combustione (Co-firing) Combustione previa gassificazione della biomassa Turbogas a ciclo combinato e IGGT Sistemi small-modular Impianti per la combustione di biogas da biomassa Le fonti di biomassa per la produzione di biogas Il digestore e il digestato Biogas da discarica o da digestione anaerobica di RSU trattati Il trattamento del biogas La combustione del biogas LA GESTIONE E LA VALORIZZAZIONE ECONOMICA DELLA BIO- MASSA 8.1. La produzione di biomassa La figura dellʼimprenditore agricolo I prezzi di mercato della biomassa Il premium price e la solidità del rapporto tra i diversi stadi della filiera La stagionalità della biomassa Il trasporto della biomassa tra lʼarea produttiva e la centrale LA FILIERA DELLE BIOMASSE SOLIDE 9.1. Unità di misura e pezzatura Il legname delle foreste naturali Gli arboreti specializzati La pezzatura e lo stoccaggio del materiale I residui legnosi La filiera del miscanto La valorizzazione energetica ed economica delle biomasse solide Casi studio nel settore delle biomasse solide Efficienza economica delle mini-reti di teleriscaldamento La valorizzazione energetica ed economica della pirogassificazione Il mercato globale delle biomasse solide LA FILIERA DEL BIOGAS Le colture energetiche La conservazione dellʼinsilato I residui agroindustriali vegetali e animali

6 10 INDICE I reflui zootecnici La codigestione delle biomasse Il rendimento energetico di un impianto a biogas Il rendimento economico di un impianto a biogas Altri casi studio nel settore del biogas La gestione normativa dei prodotti in uscita dagli impianti a biogas La gestione tecnica del digestato e la sua destinazione finale Lʼintegrazione della digestione anaerobica con la produzione di compost Procedure e parametri di controllo per una corretta gestione dellʼimpianto La produttività del biogas da discarica La produzione di biometano e il rendimento economico Il mercato globale del biogas LA FILIERA DEI COMBUSTIBILI LIQUIDI Il bioetanolo Il bioetanolo di seconda generazione Gli oli vegetali Estrazione e trattamenti di raffinazione sugli oli vegetali La qualità dellʼolio I sottoprodotti derivanti dallʼestrazione di olio dai semi oleosi Il processo di trans-esterificazione e il recupero della glicerina La qualità del biodiesel La filiera olio-energia per la cogenerazione La filiera olio-energia per autotrazione Altri casi studio nel settore dei biocarburanti Il mercato globale dei biocombustibili GLI INCENTIVI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA DA BIOMASSA Il sistema delle quote obbligate La qualifica degli Impianti a Fonti Rinnovabili (IAFR) Il CIP 6/ I Certificati Verdi Chi ha diritto ai Certificati Verdi? Taglia dei Certificati Verdi, modalità di rilascio e durata Il metodo di calcolo dei Certificati Verdi Il prezzo dei Certificati Verdi Vendita dellʼenergia immessa in rete

7 INDICE Ritiro dedicato o vendita indiretta Vendita diretta Lo scambio sul posto La tariffa onnicomprensiva Sistema della tariffa onnicomprensiva Scelta della tipologia di incentivazione Disposizioni per gli impianti entrati in esercizio prima del 1 gennaio Condizioni di non cumulabilità degli incentivi La filiera corta e la tracciabilità Disposizioni in materia di biocarburanti Criteri di sostenibilità per i biocarburanti e i bioliquidi LʼIVA agevolata per il cippato da legna Lʼincentivazione del biometano DALLA FATTIBILITÀ ALLʼAUTORIZZAZIONE La scelta del sito e le zone escluse Le numerose autorizzazioni e il procedimento unico Autorizzazione degli interventi di modifica Dalla DIA alla SCIA alla procedura semplificata La comunicazione per attività di edilizia libera La Valutazione di Impatto Ambientale (VIA) Il rapporto tra AU e VIA Lʼautonomia dei procedimenti Durata dei procedimenti di Autorizzazione Unica e VIA LʼAutorizzazione Integrata Ambientale (AIA) LʼAutorizzazione paesaggistica La Valutazione di Incidenza Ambientale (VINCA) Incidenza negativa e motivi di interesse pubblico Il rapporto tra VIA e VINCA La Valutazione Ambientale Strategica (VAS) IMPATTI AMBIENTALI DELLE BIOMASSE Emissioni atmosferiche Interramento del biochar e sink della CO Uso del suolo, paesaggio ed ecosistemi Traffico Emissioni odorose

8 12 INDICE Acque, problema dellʼazoto e direttiva nitrati Rumore Impatti socio-economici Impatto ambientale e sostenibilità dei biocarburanti APPENDICI A - Agenzie e Autorità B - Glossario BIBLIOGRAFIA E SITOGRAFIA

9 INTRODUZIONE La biomassa derivata da produzioni forestali o agricoltura dedicata, da rifiuti o reflui organici, da residui o sottoprodotti industriali viene impiegata per produrre sostanze solide, liquide o gassose, utilizzate a loro volta per la produzione di energia. La biomassa è quindi utilizzata per produrre calore ed energia elettrica o può essere convertita in biocarburanti per il settore dei trasporti. Gli ultimi anni, nonostante le sfide imposte dalla crisi globale, hanno visto una evoluzione inaspettata e senza precedenti delle energie da fonti rinnovabili in tutto il mondo. Infatti, mentre la maggior parte dei settori economici mondiali era in declino, la potenza installata di impianti rinnovabili è cresciuta ad un tasso perfino superiore agli anni precedenti. Tra tutte le fonti rinnovabili, il mercato delle biomasse si sta estendendo in particolare in Europa. I trend di crescita includono l uso delle biomasse solide per piccole applicazioni, come le stufe a pellet, le applicazioni multiabitative come il teleriscaldamento centralizzato e l utilizzo di biomassa dedicata o di scarto per la produzione di calore ed energia elettrica a livello industriale. I biocarburanti come il bioetanolo ed il biodiesel rappresentano un mercato importante in Brasile e negli Stati Uniti, ma anche l Europa ha visto negli ultimi anni un incremento del mercato applicando le tecnologie produttive alle coltivazioni locali. La Germania ha superato nel 2007 gli Stati Uniti nella produzione di energia elettrica da biogas ed è il maggiore produttore mondiale di elettricità da biomassa liquida. Lo sfruttamento della risorsa biomasse rappresenta, quindi, un capitolo importante nello sviluppo delle fonti rinnovabili nel mondo e in Europa. Da questa fonte sono attesi significativi contributi per la produzione di energia

10 14 INTRODUZIONE elettrica, di calore e di biocarburanti, che nei trasporti rappresentano la principale alternativa ai combustibili fossili. Ma diversamente da altri settori energetici in cui le sostanze, le tecnologie e le soluzioni impiantistiche sono relativamente semplici, il settore delle biomasse è decisamente più complesso. Fonti e prodotti sono molto diversi, come anche le tecnologie, le soluzioni impiantistiche e la scala delle applicazioni. Difficili sono le stesse definizioni scientifiche, tecniche e giuridiche di biomasse e prodotti. Il manuale vuole fornire un quadro complessivo sullo stato di fatto delle fonti per la produzione di energia da biomassa, fornendo le definizioni di base al fine di chiarire, innanzitutto, cosa si intende per biomassa. Il testo prosegue poi nella descrizione delle tecnologie e delle soluzioni impiantistiche per la produzione di energia da biomassa. Al fine di essere concretamente utile agli operatori di settore, sono stati sviluppati una serie di capitoli che indagano le modalità per la valorizzazione economica delle biomasse. Tali capitoli sono suddivisi nelle tre filiere principali, biomassa solida, liquida e biogas e presentano casi studio che permettono di verificare la fattibilità in diverse condizioni ambientali ed economiche, tenendo in considerazione numerosi incentivi e le forme di detrazione fiscale che permettono di rendere competitivo il progetto. Una volta che il lettore abbia chiaro quali siano le condizioni tecniche ed economiche che meglio si adattano alle proprie esigenze, potrà trovare indicazioni sulle procedure autorizzative, spesso molto complesse perché legate a molti fattori, quali la taglia dell impianto, la tipologia delle biomasse in ingresso e in uscita, la diversità della normativa di riferimento a seconda della regione in cui si opera. Infine non va dimenticato che se da un lato gli impianti a biomasse sono impianti a fonti rinnovabili, dall altro i progetti determinano la possibilità di impatti ambientali significativi. La conoscenza a priori di tali impatti permetterà all imprenditore e al progettista di prevenire difficoltà amministrative che, praticamente, sempre emergono nelle procedure autorizzative e, quindi, avere una maggiore garanzia di rispettare tempistiche e business plan.

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