PROGETTO REGES. Gruppo di Ecodinamica Dipartimento di Chimica Università degli Studi di Siena

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1 PROGETTO REGES Progetto per la verifica e la certificazione della Riduzione delle Emissioni di Gas a Effetto Serra per il territorio della Provincia di Siena Gruppo di Ecodinamica Dipartimento di Chimica Università degli Studi di Siena

2 Il progetto relativo alla Certificazione del bilancio delle emissioni di CO2 per il territorio senese, recentemente premiato dalla Commissione Europea con l EMAS Awards 2008, rappresenta in modo significativo la qualità dell impegno che la Provincia di Siena ha profuso negli ultimi anni verso le varie componenti del sistema ambientale. Un impegno che ha permesso di raggiungere risultati importanti, riassunti per quanto riguarda le prestazioni ambientali complessive nel proprio Sistema di Gestione ambientale, certificato secondo la norma UNI EN ISO nell anno 2003 e registrato EMAS nell anno Gli sviluppi del sistema hanno già permesso il raggiungimento di risultati significativi integrando le procedure operative e, conseguentemente, i procedimenti amministrativi dell intero ente che ha acquisito e rispetta costantemente tutte le prescrizioni normative di competenza con particolare riferimento a quelle ambientali. Il bilancio della CO2 è uno degli aspetti più importanti, che sintetizza da una parte la situazione complessiva del territorio e che consente dall altra di valutare progetti e azioni tali da raggiungere, nell anno 2015, l obiettivo di una provincia a emissioni zero. In questi anni, molti sono stati i passi compiuti, i progetti realizzati e in corso di attuazione nei diversi settori: dalla gestione dei rifiuti allo sviluppo della produzione di energia da fonti rinnovabili, alle azioni di tutela del territorio, comprese quelle attività legate all antincendio per la salvaguardia delle superfici boscate. Inoltre sono già in programma nuovi e ulteriori progetti che vedranno il coinvolgimento di istituzioni e Il Progetto è stato realizzato con il contributo della cittadini della nostra provincia, affinché il miglioramento delle prestazioni ambientali divenga un dovere condiviso ed un impegno concreto da parte di tutti. e con la collaborazione di Fabio Ceccherini Presidente Provincia di Siena

3 L inventario dei gas serra costituisce lo strumento di monitoraggio e controllo delle emissioni da parte di ogni nazione aderente al Protocollo di Kyoto. Visti gli ambiziosi obiettivi europei (diminuzione del 20% dei gas serra entro il 2020), è necessario iniziare a considerare il coinvolgimento degli enti locali nelle strategie di riduzione delle emissioni di gas serra. In attesa di una risoluzione in merito, è importante conoscere lo stato delle emissioni a piccola scala, in modo da poter intervenire con misure adeguate e specifiche per il territorio della Provincia di Siena con l intento di conseguire una mitigazione delle emissioni nei settori maggiormente responsabili. Quando, in collaborazione con l Amministrazione Provinciale di Siena e con il RINA, abbiamo ideato il progetto REGES (Riduzione delle Emissioni di Gas ad Effetto Serra) la ISO (International Organization for Standardization) non aveva ancora deliberato la sua norma 14064, che ora regola la certificazione degli inventari dei gas ad effetto serra. Si avvertiva comunque la necessità di stabilire il punto di partenza nello stato delle emissioni e degli assorbimenti in Provincia di Siena, rispetto al quale poi immaginare scenari di miglioramento. Nel Marzo 2006 la ISO ha pubblicato la norma ISO 14064, come soluzione al fatto che governi, imprese e iniziative volontarie stavano usando approcci diversi per quantificare le emissioni e gli assorbimenti, senza protocolli di verifica e validazione. L importanza di questo progetto risiede nell individuazione e nella quantificazione delle principali sorgenti di emissioni collegate alle attività antropiche, che sono state stimate grazie alla metodologia elaborata dall IPCC 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories, utilizzata a livello nazionale e internazionale per gli adempimenti del Protocollo di Kyoto. L elaborazione di questo inventario costituisce l anno zero del bilancio delle emissioni dei gas serra della Provincia di Siena e, su questa base, saranno elaborati gli aggiornamenti dell inventario e l analisi del trend delle emissioni nel tempo. I risultati appaiono particolarmente positivi (relativamente ai paesi industrializzati) e, a partire da essi e dall individuazione delle categorie di emissioni più rilevanti, negli anni futuri saranno anche valutate le possibili alternative per un ulteriore riduzione delle emissioni di gas serra. Alla fine del primo anno possiamo dire che questo progetto è stato, nella sua novità, una sfida, resa più facile dalla competenza del personale dell Amministrazione Provinciale e dal costante e puntuale confronto con gli esperti del RINA, che hanno effettuato una vera e propria peer review. Simone Bastianoni Direttore Scientifico Progetto REGES

4 La comunità scientifica internazionale da anni attribuisce alle emissioni di CO 2 la gran parte delle responsabilità per i cambiamenti climatici. Gli accordi di Kyoto e l attività dell IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), le conseguenti azioni relative all Emission Trading rappresentano la traduzione operativa degli stimoli che grandissima parte dei paesi del pianeta si stanno dando al fine di operare per una decisa consistente e duratura riduzione delle emissioni complessive di gas climalteranti. La certificazione del bilancio delle emissioni della provincia di Siena rappresenta la presa d atto da parte del nostro territorio dell importanza di questo aspetto e potrà costituire un indispensabile strumento di conoscenza e valutazione dell efficacia delle azioni intraprese. Il corollario di questo progetto passa in modo indispensabile dal coinvolgimento di tutti perché, senza nulla togliere all importanza dei programmi di riduzione attivati dalle grandi aziende, non potranno che essere i comportamenti individuali a dare un effettivo e significativo sviluppo verso il raggiungimento di importanti riduzioni delle emissioni complessive del territorio della provincia di Siena. Paolo Casprini Direttore Area Politiche dell Ambiente Provincia di Siena

5 Indice Legenda 1 Introduzione Quadro di riferimento dell applicazione dell inventario dei gas serra L inventario dei gas serra IPCC Aggiornamento dell inventario delle emissioni L inventario dei gas serra Metodologia nella raccolta e nell elaborazione dei dati IL SETTORE ENERGIA SETTORE PROCESSI INDUSTRIALI SETTORE RIFIUTI SETTORE AGRICOLTURA, FORESTE E USO DEL SUOLO Individuazione delle key categories e analisi dell incertezza Emissioni totali e bilancio dei gas serra Bibliografia e fonti dei dati AE ABITANTI EQUIVALENTI; UNITÀ DI MISURA UTILIZZATA PER MISURARE IL CARICO ORGANICO TRATTATO DA UN IMPIANTO DI DEPURAZIONE AFOLU Agriculture, Forestry and Other Land Use: settore dell inventario IPCC che include le emissioni delle attività agricole e zootecniche e il riassorbimento forestale AIA Autorizzazione Integrata Ambientale APAT Agenzia per la Protezione dell Ambiente e per i servizi Tecnici BOD 5 Domanda Biologica di Ossigeno LTO Landing and Take Off: movimenti in aeroporto (atterraggio o decollo) CH 4 Metano CO 2 Anidride carbonica DGERM Direzione Generale per l Energia e le Risorse Minerarie del Ministero dello Sviluppo Economico EMEP-CORINAIR Linee guida europee per la redazione degli inventari delle emissioni FAR Fourth Assessment Report. Report IPCC 2007 FE Fattore di emissione GHG Gas serra compresi dal Protocollo di Kyoto (CO 2, CH 4, N 2 O, HFC, PFC, SF 6 ) GWP Global Warming Potential: potenziale di riscaldamento dell atmosfera associato ad un gas serra IFN Inventario Forestale Nazionale IFR Inventario Forestale Regionale IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change: comitato internazionale sui cambiamenti climatici LULUCF Land Use, Land use change and Forestry: uso del suolo, cambiamenti dell uso del suolo e selvicoltura MNFE Manuale Nazionale dei Fattori di Emissione N 2 O Protossido d azoto NMVOC Non Methan Volatil Organic Carbon: composti organici volatili escluso il metano ONU Organizzazione delle Nazioni Unite RSU Rifiuti Solidi Urbani TAR Third Assessment Report: Report IPCC 2001 TEP Tonnellata equivalente di petrolio TIER Livello di dettaglio usato per la stima delle emissioni. UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Chang: Convenzione quadro delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici WMO World Meteorological Organization. Organizzazione internazionale di meteorologia 1

6 Unità di Misura 1 INTRODUZIONE Per la stima delle emissioni sono state utilizzate le unità di misura riportate di seguito. Le emissioni dell intero inventario sono riportate solamente in tonnellate di equivalenti di anidride carbonica (t CO 2eq ). 1.1 Unità di misura Gg o kt Mg o t kg g Ordine di grandezza 10 9 g 10 6 g 10 3 g 1 g Il Protocollo di Kyoto costituisce l unico accordo internazionale attivo e vincolante per la lotta ai cambiamenti climatici. Firmato a Kyoto, in Giappone, nel 1997 è entrato in vigore nel febbraio Questo protocollo impone ai paesi firmatari la riduzione del 5,2% delle emissioni di gas serra, responsabili del fenomeno dell effetto serra, nel periodo L obiettivo di riduzione delle emissioni dei gas serra stabilito per l Italia, pari al 6,5% delle emissioni del 1990, considerato l anno di riferimento, non è stato ancora ripartito a livello regionale, anche se pressioni sempre più forti vanno in questa direzione. Giungere ad un burden sharing (ripartizione della responsabilità nella riduzione delle emissioni) regionale permetterebbe di coinvolgere Regioni, Province e Comuni in una concreta azione nelle politiche per il clima e nel raggiungimento degli obiettivi del Protocollo di Kyoto. Nell attesa di una probabile decisione in merito, la Provincia di Siena, già nel giugno 2007, aveva annunciato la decisione di dotarsi autonomamente di uno strumento di controllo e monitoraggio delle emissioni di gas serra prodotte sul suo territorio, dando vita al Progetto REGES Progetto per la verifica e la certificazione della Riduzione delle Emissioni di Gas a Effetto Serra per il territorio della Provincia di Siena, attuato in collaborazione con il gruppo di Ecodinamica del Dipartimento di Chimica dell Università degli Studi di Siena, con la società RINA S.p.a. ed anche con l Agenzia Provinciale per l Energia e l Ambiente. La Provincia di Siena aveva già previsto il controllo continuo delle tonnellate equivalenti di anidride carbonica per abitante nella procedura di monitoraggio della qualità dell aria del Sistema di Gestione Ambientale, messo a punto sia per la certificazione ISO che per l EMAS. L inventario dei gas serra costituisce lo strumento di monitoraggio e controllo delle emissioni di gas serra con il quale ogni nazione aderente al Protocollo di Kyoto contabilizza, con cadenza annuale, le proprie emissioni di gas serra. Questo strumento è applicabile anche ad una scala territoriale inferiore a quella nazionale e permette di calibrare l applicazione degli interventi di riduzione delle emissioni alle 2 3

7 principali fonti individuate. L inventario presentato in questo report andrà a costituire la baseline, l anno di riferimento, sul quale calibrare e verificare i successivi progetti di riduzione delle emissioni. Sono già disponibili inventari delle emissioni dei gas serra a scala provinciale, prodotti per disaggregazione delle emissioni di quello nazionale, elaborati dall Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) e a partire da quello della Regione Toscana, l Inventario Regionale Sorgenti delle Emissioni (IRSE), (IRSE, 2003). In tali inventari le emissioni alla scala locale sono state stimate a partire dalla disaggregazione di quelle della scala maggiore. Il presente inventario è stato invece elaborato raccogliendo i dati alla scala locale, in modo da risultare il più aderente possibile alla realtà locale. Sono quindi differenti le metodologie di stima e gli approcci di allocazione delle emissioni tra i vari inventari locali prodotti, pur essendo tutti validi. La finalità di un inventario di emissioni è quella di monitorare l andamento delle emissioni in atmosfera nel tempo e di verificare il perseguimento di obbiettivi di riduzione che un determinato territorio individua nei diversi ambiti della propria politica ambientale. L elaborazione di un inventario rende così possibile l elaborazione di scenari di intervento (simulazioni ottenute tramite modifiche ai dati di input al calcolo delle emissioni) al fine del rispetto degli obblighi di Kyoto. 1.2 Quadro di riferimento dell applicazione dell inventario dei gas serra L inventario dei gas serra è stato elaborato sul sistema territoriale della Provincia di Siena, includendo in questo modo le emissioni prodotte sia direttamente che indirettamente nel territorio. L analisi è stata condotta per l anno 2006, che sarà considerato come anno di riferimento storico. La metodologia di quantificazione utilizzata per l intero inventario è la metodologia dell Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), aggiornata all ultima versione 2006 IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories e adottata anche a livello nazionale e internazionale per la redazione degli inventari nazionali dei paesi aderenti al Protocollo di Kyoto. La scelta dei dati di attività, dei fattori di emissione e la spiegazione di alcune sorgenti di emissione trascurate è riportata in ogni settore dell inventario. La corrispondenza tra la suddivisione delle categorie di emissioni della norma ISO e della metodologia IPCC è riportata in tabella 1.1. Tabella 1.1 Corrispondenza tra le categorie di emissione della norma ISO e della metodologia IPCC ISO IPCC Settore energia prodotta in loco Emissioni dirette Assorbimento forestale e agricolo Emissioni indirette Energia importata Settore Industria Altre emissioni indirette Settore agricoltura Settore rifiuti 1.3 L inventario dei gas serra IPCC L inventario prevede la stima delle emissioni dei gas serra regolamentati dal Protocollo di Kyoto: l anidride carbonica (CO 2 ), il metano (CH 4 ), il protossido di azoto (N 2 O), gli idrofluorocarburi (HFC), i perfluorocarburi (PFC), e l esafluoruro di zolfo (SF 6 ). Nel presente inventario sono state trascurate le emissioni dei gas fluorurati (HFC, PFC, SF 6 ), poiché non è presente sul territorio provinciale un forte settore industriale nel campo dell elettronica, principale causa di emissioni fluorurate. Si sottolinea inoltre che, anche a livello nazionale, questi gas contribuiscono a meno dell 1% del totale delle emissioni (APAT, 2008). Le emissioni dei vari gas serra possono essere misurate con un unica unità di misura, la tonnellata di CO 2 equivalente, utilizzando i coefficienti di conversione, o global warming potential (GWP 1 ), indicati nel Fourth Assessment Report (IPCC, 2007) (vedi Tabella 1.2). In previsione di includere comunque anche i gas fluorurati, nell inventario sono riportati in Tabella 1.2 i loro valori di GWP. 1 Il GWP è il fattore di conversione utilizzato per calcolare le emissioni di tutti i gas serra in emissioni di CO 2eq, utilizzando la CO 2 come unità di riferimento. Dal punto di vista chimicofisico il GWP costituisce la misura del contributo nel lungo termine di un gas al global warming; questo indice è ponderato sulla base del tempo di vita atmosferico del gas e della sua capacità di assorbire la radiazione infrarossa emessa dalla Terra. 4 5

8 Tabella 1.2: GWP utilizzati nell inventario, stabiliti dall IPCC nel Fourth Assessment Report, Gas serra GWP a 100 anni CO 2 1 CH 4 25 N 2 O 298 HFC PFC SF Le emissioni di gas serra di un territorio sono inventariate in base alla categoria di emissione di provenienza. La metodologia IPCC suddivide le emissioni in 4 settori, presentati di seguito. 1) SETTORE ENERGIA Il settore energia è generalmente il settore più importante in un inventario dei gas serra e, tipicamente, contribuisce ad oltre il 90% della CO 2 e all 80% delle emissioni complessive dei gas serra nei paesi industrializzati. Comprende al suo interno tutte le emissioni causate dalla produzione di energia e include, quindi, sia gli impianti per la produzione di energia elettrica, che la combustione diretta dei combustibili fossili utilizzati per il trasporto, il riscaldamento, e il settore industriale. 4) SETTORE AGRICOLTURA, FORESTE E USO DEL SUOLO (AFOLU) Il settore agricoltura, foreste e uso del suolo comprende le seguenti categorie di emissione: Variazione dello stock di carbonio; Allevamento degli animali; Attività agricole; In questo settore è contabilizzato l assorbimento di CO 2 da parte delle foreste e delle colture perenni durante l accrescimento annuale della biomassa. Il modello seguito per la stima delle emissioni secondo la metodologia IPCC è riportato in Figura 1.1. Per ogni settore di emissioni sono state successivamente individuate le categorie di emissione dei tre gas serra considerati. 2) SETTORE PROCESSI INDUSTRIALI I gas serra sono prodotti da un ampia varietà di attività industriali. Sono escluse le emissioni generate dall industria per la produzione di energia, già trattate nel settore precedente. Le emissioni provengono da processi industriali, durante i quali le materie prime subiscono trasformazioni fisiche o chimiche. Durante questi processi possono essere rilasciati molti gas serra quali CO 2, CH 4, N 2 O e PFC. 3) SETTORE RIFIUTI Il settore rifiuti comprende la stima delle emissioni di CO 2, CH 4, e N 2 O dai seguenti processi: Smaltimento in discarica; Trattamento biologico dei rifiuti (compostaggio); Termovalorizzazione dei rifiuti (ove non sia previsto il recupero energetico); Trattamento delle acque reflue. Figura 1.1: Struttura dell inventario dei gas serra. 1.4 Aggiornamento dell inventario delle emissioni Nell elaborazione di un inventario dei gas serra è importante garantire la riproducibilità dei calcoli. Gli inventari realizzati in serie storica devono poter essere coerenti nelle metodologie e nei dati di attività utilizzati, in modo da poter fornire l informazione utile alla valutazione delle eventuali riduzioni o incrementi delle 6 7

9 emissioni (trend). La scelta delle fonti dei dati di attività, dei fattori di emissione e della metodologia per il trattamento di tali dati è stata specificata e motivata per ogni categoria di emissione, in modo da ottenere delle stime trasparenti e riproducibili e facilitare il periodico aggiornamento. Il presente inventario sarà aggiornato con cadenza annuale nei prossimi due anni e nel periodo successivo con frequenza da stabilire anche in base all andamento del trend delle emissioni dei primi tre anni. Nel capitolo 3 sono state inoltre definite le key categories, ovvero quelle categorie di emissione responsabili del 95% delle emissioni totali (Tier 1) o del 95% dell incertezza (Tier 2). Dopo aver individuato le key categories è stata valutata l incertezza relativa alle categorie di emissione individuate e l incertezza associata all intero inventario. 2. INVENTARIO DEI GAS SERRA 2.1 Metodologia nella raccolta e nell elaborazione dei dati Le linee guida IPCC 2006 individuano vari gradi di dettaglio (Tier) nel calcolo delle emissioni e nella scelta dei fattori di emissione, a seconda della disponibilità locale delle informazioni. Il primo livello di approssimazione del calcolo, il Tier 1, prevede un approccio top-down nella raccolta dei dati, ovvero le emissioni di una determinata categoria sono stimate a partire da dati raccolti a grande scala (nazionale o regionale) e disaggregati per una scala più piccola. Il secondo e il terzo livello di dettaglio, i Tiers 2 e 3, seguono un approccio bottom-up, e valutano le emissioni prodotte da ogni categoria produttiva, in base a dati raccolti direttamente sul territorio sotto esame, in modo da ottenere un crescente livello di dettaglio. L inventario della Provincia di Siena è basato su un approccio bottom-up per quel che riguarda i dati di attività, grazie alla disponibilità di dati a scala provinciale, mentre si appoggia su valori di letteratura per la scelta dei fattori di emissione. Scelta dei fattori di emissione Ad ogni attività, accertata come sorgente di emissioni di gas serra, la metodologia IPCC associa un fattore di emissione 2 che restituisca la quantità di gas serra generata per unità iniziale individuata. L equazione di base per la stima delle emissioni è quindi: Emissioni = Dati Attività Fattore di Emissione La scelta dei fattori di emissione rappresenta una delle criticità maggiori nella stima delle emissioni; la metodologia IPCC fornisce, nella sua forma semplificata di calcolo, i fattori di emissione di default da utilizzare in mancanza di riferimenti specifici per la scala nazionale o inferiore. I valori di default presenti nei manuali IPCC costituiscono tuttavia dei valori medi per macroaree, che possono portare a grandi sovrastime o sottostime, poiché propri di situazioni che possono essere lontane da quelle dell Italia. La scelta di utilizzare fattori di emissione locali e aggiornati è comunque calorosamente consigliata nei manuali IPCC, al fine di rendere realistica la stima delle emissioni per ogni preciso contesto geografico. 2 FATTORE DI EMISSIONE: E un coefficiente che quantifica il tasso di emissione o di rimozione di un gas per unità di attività. I fattori di emissione sono spesso basati su misure sperimentali, mediate a loro volta per ottenere un tasso di emissioni standard per determinate condizioni. 8 9

10 E stato adottato in questo studio il Manuale Nazione dei Fattori di Emissione (APAT, 2002), utilizzato anche per la redazione dell inventario annuale a scala nazionale, il quale si appoggia comunque anche sui database internazionali, frequentemente aggiornati, dei fattori di emissione costruiti dall IPCC e dalla metodologia europea Emep-Corinair (Emep-Corinair, 2007). Il Manuale APAT è stato successivamente riportato e aggiornato sul sito internet INVENTARIA dell APAT, dove è inserito il database dei fattori di emissione utilizzati per l inventario nazionale (http://www.sinanet.apat.it/it/inventaria/disaggregazione-2000/db). Criterio adottato nell attribuzione delle emissioni Il criterio di attribuzione delle emissioni proprio della metodologia IPCC è di tipo geografico, ovvero prevede la contabilizzazione di tutte le emissioni relative alle attività che si svolgono all interno di determinati confini. Il calcolo delle emissioni prodotte da un certo territorio, tuttavia, può essere eseguito non solo prendendo in considerazione quelle effettivamente generate all interno dei suoi confini territoriali, ma anche quelle generate all esterno di tale area, ovunque esse avvengano, purché riconducibili alle attività che vengono svolte nel territorio di partenza: il principio geografico (o di produzione) viene in questo caso sostituito dal principio di responsabilità (o di consumo); il principio di responsabilità richiede che si considerino le emissioni che derivano dagli usi finali dell energia attribuibili ad attività localizzate nell area selezionata, sia che siano state prodotte all interno dell area stessa, sia oltre i suoi confini. E chiaro che maggiore è la dimensione dell area studiata, più simili saranno i risultati ai quali si perviene utilizzando le due metodologie di calcolo, fino a identificarsi a scala mondiale. La metodologia IPCC è stata predisposta per la scala nazionale, ovvero quella alla quale sono poi applicati gli obblighi di riduzione dei gas serra stabiliti dal Protocollo di Kyoto. Adottando questa metodologia a una scala più piccola, regionale, provinciale o comunale può essere più opportuno utilizzare un criterio misto, geografico e di responsabilità, poiché, al diminuire della scala, aumentano gli scambi con l esterno del sistema considerato, rispetto a quelli che avvengono all interno del sistema: il solo criterio geografico può dar luogo a conclusioni che possono sovrastimare o sottostimare la realtà. Questo approccio è consigliato anche nelle Linee guida agli inventari locali di emissioni in atmosfera prodotte dal Centro Tematico Atmosferico, Clima ed Emissioni (APAT, 2001). E stato applicato quindi al sistema territoriale della Provincia di Siena un criterio misto di attribuzione delle emissioni e sono stati creati due scenari per quel che riguarda l attribuzione delle emissioni dei prodotti legnosi forestali. Nel primo scenario si è deciso di procedere secondo la metodologia IPCC, seguita anche da APAT nella redazione annuale dell inventario nazionale delle emissioni dei gas serra, che prevede di detrarre il carbonio delle utilizzazioni forestali dall accrescimento annuale delle foreste. In questo modo non si tiene conto del carbonio immagazzinato nei prodotti legnosi, nonostante l impiego finale di molti prodotti legnosi consenta di espandere, anche se temporaneamente, la funzione fissativa dell anidride carbonica da parte delle piante. Nel secondo scenario, che è quello adottato per il bilancio finale delle emissioni, si è deciso di considerare il destino delle utilizzazioni forestali prodotte nel 2006 nella Provincia di Siena e di valutarle in base all utilizzo dei prodotti legnosi. Questo scenario è stato poi utilizzato per l elaborazione del bilancio delle emissioni e degli indicatori sintetici prodotti. Le competenze della Provincia di Siena in tema di energia derivano dall art c. del D.Lgs. 112/98 e dalla L.R. 88/1988. Sulla base di queste normative, in via volontaria ed in coerenza con la propria politica ambientale, la Provincia di Siena ha approvato il vigente Piano Energetico Provinciale con D.C.P. n. 13 del La successiva L. 239/2004 e la conseguente legge di delega L.R. 39/2005, attribuiscono alle province ulteriori competenze anche relative all autorizzazione di impianti per la produzione di energia da fonte rinnovabile. Il recente Piano di indirizzo Energetico Regionale P.I.E.R. della Regione Toscana, approvato con D.C.R. 47/2008 riconosce alle Province un ruolo di programmazione coordinato con quello regionale e sulla base di tale considerazione potranno essere attribuite alle province (per legge) ulteriori competenze anche relativamente al raggiungimento degli obbiettivi regionali nell ottica del riparto della quota minima di incremento dell energia prodotta da fonte rinnovabile così come prevista dalla Legge Finanziaria per il 2008 e dal D.Lgs. 115/2008. Per questo motivo si è deciso di seguire il criterio geografico di attribuzione delle emissioni sia per il consumo di energia elettrica che per il consumo di prodotti petroliferi. Per il consumo di energia elettrica questo ha significato considerare il consumo provinciale soddisfatto, in primo luogo, dalla produzione locale e poi, per la parte non coperta, dall energia importata dalla rete nazionale di distribuzione

11 2.2 IL SETTORE ENERGIA I sistemi energetici, nella maggior parte delle nazioni, si sostengono sulla combustione dei combustibili fossili. Durante la combustione il carbonio e l idrogeno del combustibile sono convertiti principalmente in anidride carbonica e acqua, rilasciando l energia chimica contenuta nel combustibile come calore. Questo calore è poi usato direttamente, per produrre energia meccanica o energia elettrica, o per il trasporto. Il settore energia è generalmente il più importante in un inventario dei gas serra e, tipicamente, contribuisce nei paesi industrializzati fino al 90% della CO 2 prodotta e all 80% delle emissioni totali di gas serra. Le emissioni di anidride carbonica costituiscono, generalmente, oltre il 95% dell intero settore energia, mentre le emissioni di CH 4 e N 2 O rivestono un ruolo minore. Se le emissioni di anidride carbonica sono indipendenti dalla tecnologia del processo di combustione, essendo determinate quasi esclusivamente dal contenuto in carbonio del combustibile considerato, le emissioni di metano e protossido d azoto, invece, devono essere calcolate utilizzando fattori di emissione specifici per tipologia del processo considerato. Nel caso dell inventario della Provincia di Siena le emissioni sono state suddivise in: Combustione diretta di combustibili fossili; Produzione e consumo di energia elettrica. Questo è il quadro generale per le categorie di emissione incluse nel settore energia: Gas serra Categoria di emissione Fonte del dato di attività Fonte FE CO 2 Trasporto su strada DGERM IPCC CO 2 Trasporto aereo BP, Aeroporto di Ampugnano IPCC CO 2 Riscaldamento DGERM IPCC CO 2 Industria DGERM IPCC CO 2 Produzione energia elettrica da rifiuti Sienambiente, ATO 8 Rifiuti IPCC CO 2 Consumo di energia elettrica importata Terna, Enel, Sienambiente calcolato CH 4 Trasporto su strada DGERM IPCC CH 4 Riscaldamento DGERM IPCC CH 4 Industria DGERM IPCC N 2 O Trasporto su strada DGERM IPCC N 2 O Riscaldamento DGERM IPCC N 2 O Industria DGERM IPCC Emissioni da combustione di combustibili fossili I combustibili inclusi nell inventario sono elencati nella prima riga della tabella 2.2.1, dove, nelle righe seguenti, sono indicati gli utilizzi quantificati per ognuno di essi. Non è stato possibile ottenere i dati a scala provinciale relativi al gas metano utilizzato come carburante per il trasporto: si stima che questo non copra più dell 1% dei combustibili usati nel settore dei trasporti. Come dato di attività, per tutti i combustibili, sono state utilizzate le vendite provinciali per l anno 2006, disponibili on-line sul sito della Direzione Generale dell Energia e delle Risorse Minerarie (DGERM). Per quanto riguarda il consumo di kerosene per il trasporto aereo, sono stati richiesti i dati di vendita di combustibile alla Società Petrolifera AIR BP Carburanti, che rifornisce l Aeroporto di Ampugnano, con kerosene JET A1. Il dato del consumo di gasolio per il trasporto include anche i consumi delle locomotrici per il trasporto ferroviario. Tabella Vendite provinciali di prodotti petroliferi al 2006 (Dati DGERM). Utilizzo Benzina Gasolio GPL Olio combustibile Lubrificanti Trasporto Riscaldamento Agricolo Industria Totale I dati sul metano venduto sono stati convertiti da Sm 3 a Nm 3 e poi a tonnellate utilizzando come densità 0,7174 kg/nm 3 (Tabella 2.2.2). Tabella Vendite provinciali di metano nel 2006 (Elaborazione DGERM su dati Snam Rete Gas) e conversione a tonnellate Sm Nm 3 tonnellate Industriale 14,30 13, Termoelettrico 0,00 0,00 0 Reti di distribuzione 190,51 180, Totale 204,81 194, La metodologia di calcolo delle emissioni di CO 2 prevede la conversione delle migliaia di tonnellate (10 3 t o kt) di combustibile in terajoule (TJ = J), attraverso l utilizzo del potere calorifico netto (p.c.i.); questo valore viene quindi moltiplicato per il contenuto in carbonio, per la percentuale di ossidazione nella combustione e convertito in quantità di CO 2 mediante il rapporto tra i pesi molecolari del carbonio e dell anidride carbonica. Formalmente, l equazione generale per il calcolo delle emissioni di CO 2 è la seguente: Emissioni CO 2 = 10 3 t pci contenuto in C % ossidazione 44/12 In tabella sono riportati i poteri calorifici per la conversione da migliaia di 12 13

12 tonnellate a terajoule e il contenuto percentuale in carbonio di ogni combustibile; per entrambi i parametri di conversione sono stati utilizzati valori di default IPCC, fattori di riferimento anche nella decisione della Commissione Europea 2007/589/CE, che istituisce le linee guida per il monitoraggio e la comunicazione delle emissioni di gas a effetto serra ai sensi della direttiva 2003/87/CE 3. Si è assunto un valore di ossidazione del combustibile durante il processo di combustione pari al 100%, secondo quanto consigliato nelle linee guida IPCC 2006 (nelle Linee Guida IPCC 1996 la percentuale di ossidazione era impostata al 99% per i liquidi e a 99,5% per tutti gli altri). Tabella Poteri calorifici e fattori di emissione per i combustibili fossili considerati (IPCC, 2006). TIPO DI CARBURANTE Potere calorifico Contenuto di carbonio Fattore di emissione (TJ/kt) (kg/gj) t CO 2 /TJ Gas naturale 48,0 15,3 56,1 Gasolio 43,0 20,2 74,1 Benzina 44,3 18,9 69,3 GPL 47,3 17,2 63,1 Olio combustibile 40,4 21,1 77,4 Lubrificanti 40,2 20,0 73,3 Kerosene 43,8 19,5 71,5 La stima è stata effettuata utilizzando l equazione sopra descritta. Le relative emissioni di CO 2 sono riportate in tabella In tabella sono riportate le emissioni per utilizzo dei combustibili. Tabella Emissioni di anidride carbonica da combustione dei combustibili fossili. Tipo di combustibile Vendite Emissioni di CO 2 t t CO 2 Gas naturale Gasolio Benzina GPL Olio combustibile Lubrificanti Kerosene Totale Tabella Emissioni di CO 2 per combustione dei combustibili fossili per tipo di utilizzo. Tipo di carburante Quantità Emissioni per tipo di utilizzo t t di CO 2 Gas naturale Industriale Riscaldamento GPL Riscaldamento Autotrazione Benzina Gasolio Riscaldamento Agricolo Autotrazione Olio combustibile Lubrificanti Kerosene TOTALE Le emissioni da traffico aereo sono state stimate a partire solamente dal consumo di combustibile, kerosene JET A1. Non è stato possibile stimare le emissioni servendosi anche della tipologia di aeromobile e dei movimenti in aeroporto, dati disponibili, poiché non sono presenti nelle linee guida IPCC 2006 fattori di emissione per aerei di piccola taglia come quelli presenti nell aeroporto di Ampugnano (taglia massima ATR 42). Utilizzando i fattori di emissione di un aeromobile simile ma di maggiori dimensioni quale l ATR si sarebbe incorsi in forti sovrastime delle emissioni. Per quanto riguarda le emissioni di metano e di protossido d azoto sono stati utilizzati i seguenti fattori di emissione IPCC in kg/tj (Tabelle e 2.2.7). Tabella Fattori di emissione per il metano da combustione dei combustibili fossili FE kg CH 4 /TJ Residenziale Commerciale Trasporto Agricolo Gasolio 3 3,9 3 Benzina 25 GPL 1 62 Olio combustibile 3 Lubrificanti 3 Gas metano Si è deciso di non utilizzare i valori riportati nel DEC/RAS/854/2005 per la stima delle emissioni da combustione ma di anticipare quelli della decisione 2007/589/CE per omogeneità con la stima degli altri gas serra e in attesa di una rapida approvazione delle disposizioni nazionali di attuazione

13 Tabella Fattori di emissione per il protossido d azoto da combustione dei combustibili fossili. FE kg N 2 O/TJ Residenziale Commerciale Trasporto Agricolo Gasolio 0,6 3,9 0,6 Benzina 8 GPL 0,1 0,2 Olio combustibile 0,6 Lubrificanti 0,6 Gas metano 0,1 0,1 In tabella sono riportate le emissioni, per settore di utilizzo del combustibile, di metano e protossido d azoto, ricavate utilizzando i fattori di emissione sopra presentati. Tabella Emissioni di metano e protossido d azoto da combustione dei combustibili fossili. Settore di utilizzo Emissioni CH 4 Emissioni N 2 O kg kg Industriale/commerciale Trasporto Residenziale Agricolo Totale Emissioni da consumo di energia elettrica L energia elettrica in un inventario dei gas serra a scala locale può essere contabilizzata secondo due criteri. Utilizzando un criterio strettamente geografico, proprio della metodologia IPCC, le emissioni generate dall industria dell energia si contabilizzano a partire dai combustibili fossili utilizzati dalle centrali presenti sul territorio. Applicando questo criterio ad una scala più piccola di quella nazionale si può ottenere un fattore di emissione specifico per il territorio considerato che può differire in maniera considerevole da quello nazionale, per la tipologia degli impianti attivi su quel territorio e soprattutto per la percentuale di energia elettrica prodotta da fonti rinnovabili. Utilizzando il criterio di responsabilità, ovvero calcolando le emissioni a partire dai consumi, indipendentemente dalla produzione locale, le emissioni associate alla produzione media nazionale di un kwh sono moltiplicate per i kwh consumati sul territorio sotto esame. Il secondo approccio risulta in un primo momento più corretto per metodologia, poiché tutta la produzione italiana, sia essa da combustibili fossili o da fonti rinnovabili, è comunque immessa nella rete nazionale e non consumata localmente (fatta eccezione per la quota autoprodotta). Il primo approccio ci permette, invece, di valutare effettivamente la gestione a scala locale della produzione dell energia e l incidenza delle fonti rinnovabili. Nell inventario della Provincia di Siena è stato utilizzato il criterio geografico per la frazione dei consumi che può essere coperta dalla produzione locale, ben il 91%, e per il restante 9% dei consumi si è applicato il fattore di emissione della scala nazionale. La produzione di energia elettrica in Provincia di Siena è costituita per la totalità (esclusi gli impianti di autoproduzione, già considerati nella sezione precedente) da fonte rinnovabile, sfruttando la presenza della geotermia, e da energia da rifiuti (Tabella 2.2.9), (Dati Dichiarazione Ambientale). La percentuale di fonti rinnovabili sulla quantità di energia consumata, includendo quella prodotta in provincia e quella importata dalla rete nazionale, è pari al 91%. Tabella Bilancio energetico della produzione e dei consumi di energia elettrica in Provincia di Siena nel Produzione energia elettrica MWh Geotermico Energia da rifiuti Fotovoltaico 85 Totale energie rinnovabili Consumo energia elettrica Import dalla rete nazionale Non è ancora chiaro a livello scientifico quanto le emissioni di anidride carbonica generate dalla produzione geotermica siano di origine naturale o antropica (Ármannsson, 2005). Per questo, non è stata ancora stabilita a livello internazionale (né dall IPCC né dalle linee guida EMEP-CORINAIR) una metodologia condivisa per quanto riguarda le emissioni di anidride carbonica da estrazione del fluido geotermico per la produzione di energia elettrica; di conseguenza queste non sono state incluse nell inventario. Per quel che riguarda l energia elettrica prodotta da fotovoltaico è stato inserito nel bilancio provinciale l impianto inaugurato da Sienambiente nel 2004, capace di produrre, nel 2006, 85 MWh. Come energia prodotta dai rifiuti, si è considerata l energia prodotta dall impianto di termovalorizzazione di Pian dei Foci, a Poggibonsi, che ha generato, nel 2006, MWh, e dalla captazione del biogas delle discariche situate nei Comuni di Asciano e di Abbadia San Salvatore, con la produzione di MWh

14 L energia elettrica prodotta dalla combustione del biogas ha emissioni di gas serra nulle, poiché il metano contenuto nel biogas viene trasformato in CO 2, che è di origine biogenica 4 dato che è originata dalla frazione organica dei rifiuti. L impianto di termovalorizzazione esistente a Poggibonsi è stato fermato per il revamping (ristrutturazione considerevole) in data La quantità di rifiuti smaltita nel termovalorizzatore di Pian dei Foci a Poggibonsi nel 2006 ammonta a t di rifiuti. Dopo gli interventi di adeguamento e di ampliamento, la riapertura è stata effettuata nell autunno Ai fini dell inventario è necessario stimare solamente le emissioni di CO 2 derivate dalla frazione fossile dei rifiuti inceneriti nel L equazione di riferimento dell IPCC è la 5.1 (Volume 5) mostrata di seguito: dove EmissioniCO2 RU ( TRi s. s. i CFi FCFi OFi ) 44/12 i RU quantità di rifiuto incenerito, t TR è la frazione quantità di rifiuto i s.s. è il contenuto percentuale in sostanza secca del rifiuto CF è la frazione di carbonio FCF frazione di carbonio che si ossida OF fattore di ossidazione i tipo di rifiuto Per la stima delle emissioni sono stai usati dati di attività provinciali relativi alla quantità di rifiuto incenerito, dati regionali per composizione del rifiuto e parametri di calcolo di default, in modo da seguire una metodologia di Tier 2. In tabella sono presentati i parametri IPCC utilizzati per il calcolo e le relative emissioni di CO 2. Tabella Emissioni di anidride carbonica da incenerimento dei rifiuti. Frazione Contenuto Carbonio totale Frazione fossile merceologica in s.s sul peso secco del carbonio Emissioni % % % % t RU s.s. CF FCF Emissioni CO 2 Frazione organica Legno e verde Carta Tessuti Pannolini Plastica Inerti Totale Le emissioni relative al 9% di energia elettrica importata sono state stimate a partire dal fattore di emissione calcolato per la scala nazionale. Il fattore di emissione per l energia elettrica in Italia per l anno 2006 è di 0,48 kg CO 2eq /kwh, ed è stato elaborato a partire dal totale delle emissioni di CO 2eq generate dalla combustione di tutti combustibili fossili utilizzati per la produzione di energia elettrica diviso per l energia elettrica totale prodotta (fonti fossili e rinnovabili), meno la quota di energia elettrica prodotta in Provincia di Siena. La produzione di energia elettrica in Italia nel 2006 è basata per più dell 85% sulla combustione dei combustibili fossili e le rinnovabili ammontano al 16,5% (Tabella ). Tabella Produzione dell energia elettrica in Italia nel 2006 (dati Terna). Fonte GWh % Idroelettrico ,8 Geotermoelettrico ,8 Termoelettrico ,2 Eolico Fotovoltaico ,9 Totale ,0 Il fattore di emissione di un kwh prodotto nel 2006 in Italia è stato ottenuto dal rapporto tra le emissioni generate dalla produzione da termoelettrico e tutta l energia elettrica prodotta, inclusa quella da fonte rinnovabile, pari nel complesso a GWh, meno quella prodotta in Provincia di Siena, pari a GWh. La combustione di prodotti petroliferi, carbone e metano, pari a migliaia di tep (tonnellate di petrolio equivalente, potere calorifico 41,825 TJ/kt) ha comportato emissioni di gas serra pari a tonnellate di CO 2eq, a fronte di una produzione nazionale lorda di energia elettrica pari a GWh, al netto di quella prodotta in Provincia di Siena. In tabella sono presentati i fattori di emissione per gas serra e tipo di combustibile utilizzato, in tabella sono presentate le emissioni complessive e in tabella il calcolo del fattore di emissione di un kwh medio prodotto in Italia nel CO 2 BIOGENICA: anidride carbonica prodotta da processi naturali, ad esempio la respirazione di animali e piante, o dalla combustione di biomasse. Le emissioni di CO 2 biogenica non sono considerate nell inventario dei gas serra che si preoccupa di contabilizzare solamente i gas serra di origine antropica

15 Tabella Fattori di emissione utilizzati per la stima delle emissioni da produzione di energia elettrica da termoelettrico (valori IPCC, 2006). Tipo di combustibile IPCC, 2006 CO 2 t/tj CH 4 kg/tj N 2 O kg/tj Solidi coke da gas 107,0 1 0,1 Gas naturale gas naturale 56,1 1 0,1 Gas derivati gas da cokeria 44,4 1 0,1 Petroliferi altri prodotti petroliferi 73,3 1 0,6 Altri combustibili solidi lignite 101,1 1 1,5 Altri combustibili gassosi gas di raffineria 57,6 1 0,1 Tabella Calcolo del fattore di emissione per un kwh di energia elettrica prodotto in Italia nel Termoelettrico Quantità Quantità Emissioni Emissioni Emissioni Emissioni 10 3 tep TJ Gg CO 2 Gg CH 4 Gg N 2 O Gg CO 2eq Solidi ,4 0, Gas naturale ,1 0, Gas derivati ,1 0, Petroliferi ,3 0, Combustibili solidi ,2 0, Combustibili gassosi ,0 0,0 875 Totale ,1 0, Tabella Fattore di emissione per un kwh di energia elettrica importato in Provincia di Siena nel Emissioni da produzione energia elettrica Energia elettrica prodotta (- Siena) Fattore di emissione per l energia elettrica importata Gg CO 2 GWh / anno kg CO 2eq / kwh ,48 percentuale di rinnovabili sul totale dell energia consumata, che in Provincia di Siena è del 91%, mentre nella realtà nazionale arriva al 16,5%. Riassumendo le emissioni del settore energia, possiamo vedere in tabella i contributi alle emissioni per gas serra emesso e nel riquadro successivo le emissioni in t di CO 2eq per categoria di emissioni individuata. Tabella Emissioni di GHG dal settore energia raggruppate per gas serra. RIASSUNTO SETTORE energia CO CH N 2 O TOTALE CO 2eq Categorie di emissione Gas Sorgente di emissione t CO 2eq CO 2 Combustione per il trasporto su strada CO 2 Combustione per il trasporto aereo 756 CO 2 Combustione per il riscaldamento CO 2 Combustione per uso commerciale e industriale CO 2 Produzione di energia elettrica da rifiuti CO 2 Consumo di energia elettrica importata CH 4 Combustione per il trasporto su strada CH 4 Combustione per il riscaldamento 215 CH 4 Combustione per uso commerciale e industriale 30 N 2 O Combustione per il trasporto su strada N 2 O Combustione per il riscaldamento 305 N 2 O Combustione per uso commerciale e industriale 57 Totale settore energia Moltiplicando i MWh importati dalla rete nazionale per il fattore di emissione calcolato si ottengono le emissioni dovute all energia importata (Tabella ). Tabella Emissioni di GHG da consumo di energia elettrica importata. Energia elettrica importata Fattore di emissione Emissioni MWh t CO 2eq /MWh t CO 2eq , Come si può notare il fattore di emissione che si ottiene per il consumo totale di energia elettrica in Provincia di Siena, includendo il 9% importato dalla rete nazionale, porta ad avere un valore di emissioni pari a 0,046 kg di CO 2eq per kwh consumato, ovvero il fattore di emissione è un ordine di grandezza inferiore a quello nazionale calcolato per il 2006 pari a 0,48 kg CO 2eq /kwh. Questo è dovuto alla 20 21

16 2.3 SETTORE PROCESSI INDUSTRIALI I gas serra sono prodotti dai processi di trasformazione di un ampia varietà di attività industriali (Tabella 2.3.1). Tabella 2.3.1: Impianti industriali con emissioni di gas serra nel processo produttivo. Tipo di gas serra diretto emesso Produzione di: CO 2 Cemento, ferro, acciaio, calce CH 4 Carburo di calcio N 2 O Acido adipico, acido nitrico PFC Alluminio SF 6 Magnesio, apparecchi elettronici Questo è il quadro generale per le attività contabilizzate nel settore industria: Gas serra Categoria Fonte dei dati di attività Fonte FE CO 2 Industria della ceramica e dei AIA IPCC CO 2 Industria l i i del vetro e del cristallo AIA IPCC, calcolati Le emissioni di gas serra da attività di processo sono prodotte in contemporanea con le emissioni da combustione di carburanti e questo può rendere difficile l attribuzione delle emissioni o creare situazioni di doppio conteggio utilizzando misure dirette di emissioni. E stato portato a termine un censimento delle industrie presenti sul territorio della Provincia a partire dalle autorizzazioni alle emissioni e dalle AIA (Autorizzazione Integrata Ambientale) rilasciate dalla Provincia nel periodo (Tabella 2.3.2). Tabella Censimento delle aziende con autorizzazioni alle emissioni presenti sul territorio della Provincia di Siena tra il 2000 e il N aziende per tipo 18 Ceramica e laterizi 4 Vetro e cristallo 72 Verniciature 43 Falegnamerie 11 Lavorazione metalli 5 Alimentare 16 Pelletterie 6 Cemento e bitume 12 Altro 187 TOTALE industrie con produzione di emissioni di gas serra da processo produttivo ovvero l industria della ceramica e laterizi e quella di vetro e cristallo. INDUSTRIA CERAMICA E LATERIZI L industria della ceramica e dei laterizi è fonte di emissioni di gas serra che si verificano nel processo di cottura dell argilla, per liberazione della CO 2 dai carbonati e dalla sostanza organica contenuti nella materia prima. Sono state contabilizzate solamente le emissioni da carbonati, secondo quanto previsto dalla direttiva 2003/87/CE. Sono state stimate le emissioni di 7 aziende di ceramica e laterizi sulle 18 censite, ovvero quelle per le quali è stato possibile ottenere il dato di argilla in input, contenuto nei dati sulle materie prime delle Autorizzazioni Integrate Ambientali rilasciate dalla provincia. Si ritiene che le 7 aziende, per le quali è stato possibile disporre dei dati in input, rappresentino la maggior parte della produzione di laterizi in Provincia di Siena. Per calcolare la quantità di carbonati presenti si è considerata una percentuale media pari al 5% del peso dell argilla in ingresso per le industrie di laterizi e all 1% per quelle di ceramiche. Si è ipotizzato che tutto il carbonato presente nell argilla fosse CaCO 3 ; sono stati considerati inoltre i carbonati addizionati alle argille quali il carbonato di bario. Il fattore di emissione in t CO 2 per tonnellata di carbonato è per il carbonato di calcio pari a 0,44 e per il carbonato di bario pari a 0,22 (decisione 2007/589/CE). Il fattore di emissione del carbonato di bario è stato calcolato utilizzando la seguente equazione (decisione 2007/589/CE) per il calcolo del fattore di emissione stechiometrico. FE carbonati ( M CO ) 2 [ Y ( M ) Z ( M dove x = metallo alcalino terroso o alcalino M x = peso molecolare di x in [g/mol] = peso molecolare del CO 2 = 44 [g/mol] M CO2 x 2 CO3 M CO = peso molecolare del CO 3 = 60 [g/mol] Y = coefficiente stechiometrico di x Z = coefficiente stechiometrico del CO -2 3 = 1 )] Da questo censimento è emerso che sono presenti sul territorio provinciale due tipi di 22 23

17 L equazione utilizzata per il calcolo è riportata di seguito e in tabella sono presentate le emissioni stimate: emissioni di CO 2 = ( {dati attività carbonati FE} + {quantità attività additivi FE}) Tabella Emissioni di anidride carbonica di processo dall industria di ceramica e laterizi. n Prodotto Argilla Carbonati Carbonati FE Emissioni CO 2 t % t t CO 2 /carbonati t 6 Laterizi (CaCO 3 ) , Ceramica Additivi (BaCO 3 ) 280 0, Totale INDUSTRIA VETRO E CRISTALLO Nell industria del vetro e del cristallo le emissioni di processo di gas serra derivano dall utilizzo di carbonati come fondenti nel processo di produzione del vetro. E stato possibile ottenere i dati sui carbonati utilizzati come fondenti dalla principale azienda presente sul territorio che si stima copra l 80-90% della produzione. I fattori di emissioni dei carbonati utilizzati sono stati calcolati con la stessa equazione usata per il calcolo dei FE dell industria ceramica, presentata precedentemente. In Tabella sono presentate le emissioni per carbonato utilizzato. 2.4 SETTORE RIFIUTI Il settore rifiuti comprende la stima delle emissioni di CO 2, CH 4, e N 2 O dai seguenti processi: 1. Smaltimento dei rifiuti in discarica 2. Trattamento biologico dei rifiuti (compostaggio) 3. Termovalorizzazione dei rifiuti (senza recupero di energia) 4. Trattamento delle acque reflue e dei fanghi di depurazione. La termovalorizzazione dei rifiuti è stata già trattata nel settore energia, poiché il termovalorizzatore di Poggibonsi, l unico in Provincia di Siena, prevede il recupero energetico. Non sono presenti altre possibili sorgenti di emissioni di anidride carbonica in questo settore. Questo è il quadro generale delle categorie incluse nel settore rifiuti: Gas Categoria Fonte del dato di attività Fonte FE CH 4 Smaltimenti dei rifiuti in Sienambiente IPCC Waste CH 4 Compostaggio della frazione Sienambiente MNFE CH 4 Gestione i delle acque reflue ATO 2, 4, 5, 6 IPCC N 2 O Compostaggio della frazione Sienambiente IPCC N 2 O Gestione i delle acque reflue ATO 2, 4, 5, 6 IPCC Tabella Emissioni di anidride carbonica da uso dei carbonati nell industria del vetro e del cristallo. Carbonato Consumo FE Emissioni CO 2 t t CO 2 /t carbonato t K 2 CO ,0 0, ,3 NaCO 3 737,0 0, ,9 Li 2 CO 3 1,4 0,595 0,8 NiCO 3 0,023 0,370 0,0 Totale 923,0 Le emissioni complessive del settore processi industriali ammontano a t CO 2. Categorie di emissione Gas Sorgente di emissione t CO 2eq CO 2 Industria della ceramica e dei laterizi CO 2 Industria del vetro e del cristallo 923 Totale settore industria I 36 comuni della Provincia di Siena costituiscono l ATO Rifiuti 8, che ha come gestore unico Sienambiente SpA. Di seguito sono riportati gli impianti di smaltimento dei rifiuti in funzione nel 2006 sul territorio provinciale (Tabella 2.4.1). Tabella Impianti attivi nel Impianto Tipo Metodologia Le Macchiaie Discarica IPCC Waste Model Torre a Castello Discarica IPCC Waste Model Poggio alla Billa Discarica IPCC Waste Model Le Cortine Compostaggio Emissioni CH 4 e N 2 O Già considerato nel settore energia poiché Pian dei Foci Termovalorizzatore prevede recupero energetico Nel 2006 due delle tre discariche attive, Torre a castello e Poggio alla Billa, prevedono il recupero del biogas prodotto dalla fermentazione della frazione organica del rifiuto. Sono inoltre presenti sul territorio 4 discariche in gestione postchiusura per il ripristino vegetazionale e il recupero ambientale, nei comuni di Castelnuovo Berardenga (Cornia), Monteroni (Buche di Piano), Monticiano (Le fornaci) 24 25

18 e Chianciano (Cavernano). In tabella sono presentati i periodi di funzionamento delle discariche presenti (Dati Sienambiente) e la quantità complessiva di rifiuti per anno smaltita in discarica. Tabella Situazione delle discariche attive sul territorio della Provincia di Siena dal 1997 al Impianto Cornia Buche di Piano Le fornaci Cavernano Le Macchiaie Torre a Castello Poggio alla Billa t rifiuti smaltiti Emissioni da smaltimento in discarica Lo smaltimento e la gestione dei rifiuti urbani e industriali produce una quantità importante di metano. La decomposizione anaerobica della sostanza organica da parte dei batteri metanogeni presenti in una discarica provoca il rilascio di metano in atmosfera. Si stima che questa fonte costituisca dal 5 al 20% di tutte le emissioni antropogeniche di CH 4 (IPCC, 2007). La metodologia IPCC per la stima di queste emissioni è basata su un equazione di primo ordine di decadimento della sostanza organica contenuta nel rifiuto urbano. Questo metodo prevede, come assunzione, che la frazione organica degradabile (Degradable Organic Carbon, DOC) presente nel rifiuto si decomponga lentamente nel periodo di alcune decadi, durante le quali si formano CH 4 e CO 2. Se le condizioni sono costanti, il tasso di produzione di metano dipende solamente dalla quantità di carbonio organico conferita in discarica. In questo modo le emissioni di CH 4 sono più alte nei primi anni dal conferimento, per poi rallentare gradualmente, mentre la frazione organica è degradata dai batteri metanogeni. La quantità emessa di metano è stata stimata con il modello IPCC IPCC Waste Model che ha richiesto la ricostruzione storica delle emissioni di metano in discarica Tabella Ricostruzione della produzione dei rifiuti dal 1950 al Anno Abitanti Rifiuti kg/abitante L equazione di base per il modello di decomposizione del carbonio organico di primo ordine per la stima delle emissioni di metano da smaltimento di rifiuti in discarica è: DDOC m DDOCm(0) dove DDOC m(0) è la massa carbonio organico degradabile all inizio della reazione, t=0 e e -kt =1 k è la costante di reazione t è il tempo in anni e La quantità di DOC degradabile è data dall equazione IPCC 3.2. DDOC m W DOC DOC f kt MCF dove DDOC m è la massa carbonio organico degradabile depositata che è degradata W massa di rifiuto depositato, t DOC frazione carbonio organico degradabile, % DOC f frazione di DOC che può decomporsi, % MCF fattore di correzione per la parte di rifiuto che si decompone in modo aerobico prima della deposizione in discarica. Il fattore di correzione MCF per discariche anaerobiche gestite, categoria corrispondente a quella delle discariche presenti in Provincia di Siena, è 1, gli altri parametri di default utilizzati per la stima sono riportati in tabella Il fattore di ossidazione riflette la quantità di metano prodotta, che è ossidata nel suolo o nel materiale di copertura della discarica ad opera dei microrganismi presenti. Questo fattore per discariche gestite utilizzando anche materiale di copertura (suolo o compost) è di 0,1. a partire dal E stata ricostruita la quantità di rifiuti che è stata smaltita in Provincia di Siena a partire dal 1950 fino al 1996 a partire dai dati sulla popolazione residente (dati ISTAT) e sulla produzione di rifiuti pro-capite. Per gli ultimi 10 anni è stato possibile usare dati forniti da Sienambiente, mentre per il periodo precedente ci si è affidati ai report nazionali dei rifiuti (elaborazioni da dati APAT), (Tabella 2.4.3)

19 Tabella Parametri di default utilizzati per il modello di decomposizione di primo ordine. Frazione merceologica del rifiuto conferito in discarica Frazione degradabile di carbonio organico (DOC) Tasso di generazione di CH 4 (k) % Frazione umida 15 0,185 Verde 20 0,1 Carta 40 0,06 Legno 43 0,03 Tessuti 24 0,06 Pannolini 24 0,1 Fanghi 5 0,185 Frazione di DOC che si degrada in condizioni anaerobiche 50 % Ritardo nella produzione di CH 4 6 mesi Frazione di metano nel biogas 50 % Fattore di conversione da C a CH 4 1,33 Fattore di ossidazione del CH 4 0,1 Tabella Quantità di rifiuti solidi urbani smaltiti in discarica in Provincia di Siena dal 1997 al 2006 in kg (Dati Sienambiente). Nome discarica Comune Apertura Discarica di Cornia Castelnuovo B. ~ Discarica Buche di P. Piano Monteroni ~ Discarica Le fornaci Monticiano ~ Discarica di Cavernano Chianciano ~ Discarica Le Macchiaie Sinalunga Discarica di Torre a Castello Asciano Discarica Poggio alla Billa Abbadia SS Tot kg smaltiti per discarica D Tabella Quantità di biogas recuperato in Provincia di Siena dal 2004 al 2006 in m 3 (Dati Sienambiente). Nome discarica Comune Discarica di Torre a Castello Asciano Discarica Poggio alla Billa Abbadia S.S Quantità di biogas recuperato (m 3 )

20 E stata utilizzata la composizione merceologica del rifiuto indifferenziato smaltito in discarica fornita da Sienambiente, riferita ad un campionamento effettuato nel novembre 2002 dal personale tecnico dell azienda Esse.Ti.A. srl con prelievo su RSU triturato prelevato presso l impianto di Pian delle Cortine. Ulteriori analisi del rifiuto smaltito in discarica sono attualmente in corso; tali risultati saranno utilizzati nel prossimo aggiornamento dell inventario. La composizione del rifiuto è presentata in figura Tessili 4% Carta e cartone 27% Sottovaglio (<5 mm) Legno 2% 2% Inerti 0% Vetro 1% Metalli 4% emissioni di metano in discarica è quindi cautelativo. Le emissioni lorde di metano sviluppate in serie storica con l IPCC Waste Model, la quantità di metano recuperata e le emissioni nette sono presentate in tabella Nella figura sono riportate le emissioni generate dallo smaltimento in discarica in serie storica. Il recupero del biogas ha permesso un abbattimento delle emissioni di metano totali del 24%. Tabella Emissioni lorde e nette di metano da smaltimento dei rifiuti in discarica Emissioni lorde di metano Metano recuperato Emissioni nette di metano t t t Plastica 16% Organico 44% Figura Composizione merceologica del rifiuto conferito in discarica (Dati 2002). tonnellate di metano Nella quantità totale di rifiuti smaltiti in discarica, riportati in tabella 2.4.5, è inclusa anche la quantità di fanghi di depurazione smaltiti in discarica, che sono pari, nel 2006, a t (APAT, 2007). Alle emissioni per il 2006 calcolate con l IPCC WASTE MODEL sono stati sottratti i metri cubi di metano recuperati nello stesso anno (Tabella 2.4.6). Il biogas che si genera ha una composizione media costituita dal 50% di metano e 50% di anidride carbonica, quest ultima non contabilizzata perché di origine biogenica. Questo valore è confermato sia come valore di default IPCC, sia dai documenti Sienambiente (Sienambiente, 2001). E stato usato come valore di densità per il metano 0,71 kg/m 3. La quantità di metano recuperata è riportata in tabella Tabella Quantità di metano recuperato con il biogas nel Quantità totale di biogas recuperato Quantità di metano Quantità di metano m 3 m 3 t Non sono state invece considerate le quantità di metano bruciate in torcia di sicurezza di tutte le discariche, attive o in gestione post-chiusura, presenti sul territorio provinciale, per mancanza di dati. L approccio utilizzato per la stima delle Figura Andamento delle emissioni di metano da smaltimento dei rifiuti in discarica. Emissioni da compostaggio domestico Se da un lato il processo stesso del compostaggio è fonte di emissioni di CH 4 e N 2 O, dall altro queste emissioni, valutate in equivalenti di CO 2, risultano comunque inferiori a quelle che si sarebbero sviluppate smaltendo la stessa quantità di rifiuto organico in discarica. Il processo del compostaggio, infatti, è basato su reazioni ossidative che portano alla degradazione della sostanza organica con la liberazione di CO 2 di origine biogenica (e non CH 4 come avviene nel processo di fermentazione in discarica), con effetto serra nullo. L impianto di selezione, valorizzazione delle raccolte differenziate e compostaggio in località Pian delle Cortine nel Comune di Asciano è l unico impianto di compostaggio presente, nel 2006, in Provincia di Siena. Questo impianto ha trattato, in tale anno, kg di rifiuto organico con la produzione di compost di qualità. Il sistema impiantistico è a «cumulo continuo aerato» caratterizzato dalla 30 31

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