L UTILIZZO DELLE BIOMASSE IN CHIAVE ECOLOGICA. BUILDING A LOW CARBON FUTURE TOGETHER Caprarola, 12 giugno 2015

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Aureliana Martino
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1 L UTILIZZO DELLE BIOMASSE IN CHIAVE ECOLOGICA BUILDING A LOW CARBON FUTURE TOGETHER Caprarola, 12 giugno 2015

2 L utilizzo delle biomasse in chiave ecologica Vito Pignatelli ENEA - Dipartimento Tecnologie Energetiche

CONSUMI FINALI DI ENERGIA PER SETTORE IN ITALIA (2013) (al netto di consumi ausiliari e perdite, per un totale di 126,59 Mtep) Mtep 60 50 49,51 39,1% dei consumi totali 40 37,82 30 28,17 20 10 0

3 CONSUMI FINALI DI ENERGIA PER SETTORE IN ITALIA (2013) (al netto di consumi ausiliari e perdite, per un totale di 126,59 Mtep) Mtep ,51 39,1% dei consumi totali 40 37, , Trasporti Industria 2,74 Usi civili Agricoltura e pesca 5,91 Usi non energetici 2,43 Bunkeraggi Elaborazione su dati Ministero dello Sviluppo Economico - Bilancio Energetico Nazionale 2013, 2014

Trasporti Industria 2,74 Usi civili Agricoltura e pesca 5,91 Usi non energetici 2,43 Bunkeraggi

4 L IMPORTANZA DELLA BIOENERGIA La bioenergia è una fonte rinnovabile continua e programmabile, che può contare su una pluralità di materie prime (biomasse residuali e/o da colture dedicate) e sulla disponibilità di tecnologie mature e affidabili: - calore da biomasse solide - elettricità da biomasse, biogas e bioliquidi - biocarburanti da colture dedicate

da colture dedicate) e sulla disponibilità di tecnologie mature e affidabili: - calore

5 BIOENERGIA E TERRITORIO La bioenergia è, tra le FER, quella più strettamente legata al territorio, inteso in senso sia fisico, sia socio-economico. Essa concorre, infatti, alla protezione dell ambiente naturale attraverso: - La corretta gestione del patrimonio boschivo - Il recupero e la valorizzazione di scarti e residui delle produzioni agricole - Il recupero/ripristino di terreni marginali e/o degradati, con l introduzione di colture destinate alla produzione di energia

Essa concorre, infatti, alla protezione dell ambiente naturale attraverso: - La corretta gestione del patrimonio

6 COSA SI INTENDE PER «BIOMASSA»? Con il termine biomassa si intende ogni sostanza organica derivante direttamente o indirettamente dalla fotosintesi clorofilliana, il processo con il quale le piante assorbono dall'ambiente circostante anidride carbonica (CO 2 ) e acqua, che vengono trasformate, con l'apporto dell'energia solare e di sostanze nutrienti presenti nel terreno, in materiale organico utile alla loro crescita In questo modo vengono fissate complessivamente circa 105 miliardi di tonnellate di carbonio all'anno, con un contenuto energetico pari a circa 10 volte l'attuale fabbisogno mondiale di energia

quale le piante assorbono dall'ambiente circostante anidride carbonica (CO 2 ) e acqua, che vengono trasformate, con l'apporto dell'energia solare e di

LA TERMINOLOGIA UFFICIALE Biomassa La frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla

7 LA TERMINOLOGIA UFFICIALE Biomassa La frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall agricoltura (comprendente sostanze vegetali e animali), dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l acquacoltura, gli sfalci e le potature provenienti dal verde pubblico e privato, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani

silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l acquacoltura, gli sfalci e le

8 PREGI E LIMITI DELLE BIOMASSE Pregi Rinnovabilità Ampia disponibilità Pluralità di opzioni energetiche Limiti Dispersione Stagionalità Basso contenuto energetico

9 LE PRINCIPALI FILERE BIOENERGETICHE Biocombustibili solidi (legna, pellet ecc.) per riscaldamento e/o produzione di elettricità Biogas per produzione di energia da biomasse di varia natura ad elevato contenuto di umidità Oli vegetali per la produzione di energia o la successiva trasformazione in biodiesel Bioetanolo per impiego diretto e conversione in ETBE

biomasse di varia natura ad elevato contenuto di umidità Oli vegetali per la produzione

10 BIOMASSE SOLIDE PER USI ENERGETICI Materiale vegetale prodotto da coltivazioni dedicate Materiale vegetale proveniente dal trattamento esclusivamente meccanico di coltivazioni agricole non dedicate Materiale vegetale prodotto da interventi selvicolturali, da manutenzione forestale e da potatura Materiale vegetale prodotto da trattamento esclusivamente meccanico di legno vergine (cortecce, segatura, trucioli, chips) Fonte: D.M. 152/2006 Allegato X, parte II, sez. 4

prodotto da interventi selvicolturali, da manutenzione forestale e da potatura Materiale vegetale prodotto da

11 BIOMASSE LEGNOSE PER IL RISCALDAMENTO COLLETTIVO Impianti di teleriscaldamento Fornitura di energia a molte utenze, domestiche e commerciali Potenze da 300 kw fino a 10 MW Efficienza: 85-90% Rete di teleriscaldamento per la distribuzione dell energia Biocombustibili impiegati: cippato e pellet Convenienza economica per centri abitati situati nelle aree climatiche E ed F Effetti positivi sulla qualità dell aria con la sostituzione di un gran numero di stufe, camini ecc., poco efficienti e privi di sistemi di filtraggio dei fumi Centrale di teleriscaldamento da 12 MWt di S. Caterina Valfurva (SO)

Convenienza economica per centri abitati situati nelle aree climatiche E ed F Effetti positivi sulla qualità dell aria con la sostituzione di un gran

CONSUMI DI COMBUSTIBILI NEI SETTORI RESIDENZIALE E TERZIARIO IN ITALIA (2013) 28.000 24.000 20.000 16.000 12.000 8.000 x 1.000 t 22.382 22.

12 CONSUMI DI COMBUSTIBILI NEI SETTORI RESIDENZIALE E TERZIARIO IN ITALIA (2013) x t Gasolio riscaldamento Metano GPL Biomasse legnose Elaborazione su dati Ministero dello Sviluppo Economico / AIEL, 2014

635 4.000 0 1.385 Gasolio riscaldamento 1.

13 IL PATRIMONIO FORESTALE ITALIANO Il patrimonio forestale dell Italia copre complessivamente circa 11 milioni di ettari, pari al 36,2% dell intera superficie nazionale (rapporto FAO 2010 sullo stato delle risorse forestali mondiali) La superficie forestale nazionale è raddoppiata in 50 anni 5,5 milioni di ettari nel ,4 milioni di ettari nel 2000 L aumento della superficie boscata registrato nell'ultimo secolo nel nostro Paese è principalmente dovuto alla ricolonizzazione spontanea di terre agricole e pascoli abbandonati Fonte: MiPAAF, Piano Foresta - Legno

50 anni 5,5 milioni di ettari nel 1959 10,4 milioni di ettari nel 2000 L aumento della superficie boscata registrato nell'ultimo secolo nel

14 LA FILIERA BIOGAS NEL COMPARTO AGRO-ZOOTECNICO Allevamenti zootecnici Reflui zootecnici Colture dedicate Scarti agroalimentari Aspetti rilevanti Temporali Spaziali Tecnologici Normativi Raccolta e trasporto Digestione anaerobica Raccolta, trinciatura e trasporto Trasporto e stoccaggio Fanghi stabilizzati Biometano Upgrading Biogas Recupero, trasporto e spandimento Cogenerazione Terreno agricolo Elettricità Calore

trasporto Digestione anaerobica Raccolta, trinciatura e trasporto Trasporto e stoccaggio Fanghi

15 I MOLTEPLICI IMPIEGHI DEL BIOGAS Produzione di energia elettrica mediante combustione in motori di gruppi elettrogeni o cogeneratori (tecnica più utilizzata) Combustione diretta in caldaia per riscaldamento (tipicamente caseifici con annesso allevamento suinicolo) Utilizzazione, dopo rimozione della CO 2 e purificazione, per immissione nella rete di distribuzione del gas, come combustibile per usi domestici, produzione di elettricità in centrali turbogas o biocarburante per autotrazione (biometano)

allevamento suinicolo) Utilizzazione, dopo rimozione della CO 2 e purificazione, per immissione nella rete di distribuzione

16 LA SFIDA DELLA SOSTENIBILITÀ Una strategia complessiva per migliorare i bilanci energetici e ridurre le emissioni di gas climalteranti (GHG) Minimizzare le distanze e ottimizzare l uso dei sistemi di trasporto Convertire le biomasse in energia e/o biocombustibili con processi ad elevata efficienza, utilizzando preferenzialmente scarti, residui e rifiuti (e, nel caso di colture dedicate, l intera pianta) Controllare e ridurre le emissioni dovute alla raccolta della biomassa forestale (taglio, esbosco, cippatura ecc.) o alle pratiche colturali (lavorazione del suolo, consumi macchine agricole, fertilizzanti e pesticidi) nel caso di biomasse di origine agricola

scarti, residui e rifiuti (e, nel caso di colture dedicate, l intera pianta) Controllare e ridurre le emissioni dovute alla raccolta della biomassa forestale (taglio,

17 UNO SGUARDO AL FUTURO: OLTRE LA COMBUSTIONE Upgrading del biogas a biometano CO 2 Utilizzazione Industriale o CCS Biogas Rimozione della CO 2 Rimozione tracce di altri gas e contaminanti Biometano Produzione di syngas ad alto contenuto di idrogeno Gassificazione Biomasse legnose Syngas / H 2 Cella a combustibile

tracce di altri gas e contaminanti Biometano Produzione di syngas ad alto

18 THANK YOU FOR YOUR ATTENTION Vito Pignatelli

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