La Rivista dei Combustibili e dell Industria Chimica

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1 volume 63 - n. 4 ISSN La Rivista dei Combustibili e dell Industria Chimica a cura della Stazione Sperimentale per i Combustibili Ricerca & Sviluppo per il rispetto dell ambiente

2 STAZIONE SPERIMENTALE per i COMBUSTIBILI Studi e ricerche SSC riguardano tre temi topici: prestazioni energetiche, ambientali e di sicurezza legati a combustibili fossili, rinnovabili e biocombustibili. Ricerca Istituzionale Ricerca finanziata STUDI E RICERCHE Come ente pubblico, la SSC finanzia e sviluppa autonomamente progetti di ricerca con l obiettivo di incrementare il patrimonio di conoscenze-esperienze a favore dei settori di riferimento e del mercato per : rispondere alle richieste di consulenza sia a favore dell industria dei combustibili e delle imprese, sia delle amministrazioni e enti pubblici proporre un offerta qualificata in tutte le aree e settori di attività della SSC aggiornare costantemente la base di competenze indispensabili per proporsi ed accedere ai finanziamenti di ricerca pubblici e privati Realizzata su richiesta e con finanziamenti di imprese/enti/privati attraverso la partecipazione a progetti di ricerca finanziati a livello nazionale e europeo. Il trasferimento dei risultati avviene mediante pubblicazioni su riviste scientifiche o con la pubblicazione di rapporti, relazioni e monografie. Alcuni studi sono disponibili on line sul sito dell Istituto ( alla sezione documentazione online. Questa sezione, creata ad hoc per dare visibilità all informazione non commerciale (studi, indagini, rapporti tecnici, presentazione a convegni, articoli,ecc. ), rappresenta un vero e proprio valore aggiunto per la comprensione e la valorizzazione dell attività istituzionale SSC.

3 Volume 63 Fascicolo 4 Anno 2009 SOMMARIO La Rivista dei Combustibili e dell Industria Chimica a cura della Stazione Sperimentale per i Combustibili ATTIVITÀ SSC Studi & Ricerche ATTIVITÀ SSC Normazione CO2, libero mercato e il problema del millisecondo di T. Zerlia pag. 2 Studio delle emissioni prodotte da sistemi di riscaldamento domestici alimentati a biomassa e oli vegetali di C.Morreale, A. Maggioni, F. Hugony, S. Bertagna, G. Migliavacca, S. Marengo... pag. 7 BSA e principio di equità: storia, realtà e costi di F. Chiesa, G. Migliavacca pag. 17 Prova Interlaboratorio Prodotti Petroliferi di D. Faedo pag. 28 CEN/TC 19/WG 31 Contaminazione totale e filtrabilità di A. Gallonzelli pag. 30 CEN/TC 19/WG 27 Analisi elementare di prodotti petroliferi e affini - Determinazione del Manganese nella benzina di A. Gallonzelli pag. 32 DAL MONDO ACCADEMICO Una storica analisi del carbone Sulcis di M. Taddia pag. 34 DALL INDUSTRIA Contaminazione microbiologia dei carburanti di M. Mantarro pag. 41 NOTIZIE United Nations COP 15 COP/MOP 5, 7 18 dicembre 2009, Copenhagen. Diario della Conferenza sul clima di S. Casadei pag a Conferenza REACH L applicazione del REACH: i problemi emersi, le esperienze delle Imprese e il ruolo delle Autorità Competenti di A. Mazzei pag Congresso Nazionale ATI di C. Morreale pag. 57 Chimica verde, chimica sicura di I. Mormino pag. 59 Particle Instruments: Result You Can Count On S. Casadei pag. 62 AGGIORNAMENTO LEGISLATIVO (OTTOBRE-DICEMBRE 2009).... pag. 64 A cura dello Sportello Ambiente Volume 63 - fascicolo n

4 attività - studi & ricerche CO2, libero mercato e il problema del millisecondo 1 Tiziana Zerlia Stazione Sperimentale per i Combustibili Viale A. De Gasperi 3, S. Donato Milanese (MI) Tel , zerlia@ssc.it IN PRIMO PIANO I PIANI NAZIONALI DI EFFICIENZA ENERGETICA E LA QUALITA DEI DATI PROGRESSI E INTERROGATIVI APERTI DEL PACCHETTO CLIMA-ENERGIA CO2 E STRUMENTI DI MERCATO: UN FALLIMENTO? IL CITTADINO CONSUMATORE E IL PROBLEMA DEL MILLISECONDO L ESIGENZA DI UN AUTORITA SOVRANAZIONALE FOCUS ON THE NATIONAL ENERGY EFFICIENCY ACTION PLANS AND DATA QUALITY IMPLEMENTATIONS AND OPEN QUESTIONS OF THE EU CLIMATE-ENERGY PACKAGE CO2 AND MARKET-BASED INSTRUMENTS (ETS,CDM, JI): A FAILURE? THE CITIZEN- CONSUMER AND THE ONE-MILLISECOND ISSUE THE NEED OF A TRANSNATIONAL AUTHORITY I PIANI NAZIONALI DI EFFICIENZA ENERGETICA E LA QUALITA DEI DATI Quali sono i progressi raggiunti dagli Stati Membri rispetto agli obiettivi indicativi di efficienza energetica previsti dalla Direttiva 2006/32/CE? Con questo primo obiettivo era partita un indagine sull efficacia delle misure nazionali di efficienza energetica (e sulle barriere che ne ostacolano la realizzazione). Non è stato tuttavia possibile dare una risposta adeguata all interrogativo. Il motivo principale è che il confronto tra gli Stati Membri si basa su dati energetico/ambientali la cui qualità - in termini di confrontabilità (omogeneità e accuratezza, in primis) - non è al momento definibile in termini quantitativi come dimostrano i risultati dell analisi dei PIANI nazionali di efficienza energetica. La qualità dei dati è invece un nodo chiave per misurare, sviluppare e implementare un sistema che punta al raggiungimento di obiettivi ambientali comuni e, in particolare, a limitare le emissioni di gas serra. A tale proposito, è emersa una carenza di norme tecniche armonizzate che va ad aggiungersi alla numerosa serie di barriere - segnalata da più fonti - che rallenta il processo a livello comunitario. Tale aspetto non è marginale poichè la disponibilità di regole e norme armonizzate rappresenta il presupposto essenziale sia per poter confrontare correttamente (presupposto per un confronto equo) la situazione energetica di partenza (la baseline) tra Paesi diversi, sia per monitorare i risultati di specifiche misure di intervento di efficienza energetica sia per verificare la congruenza tra tali risultati e gli eventuali incentivi erogati attraverso strumenti finanziari/fiscali. 2 La Rivista dei Combustibili

5 Una parziale soluzione del problema sta nell attivazione sinergica degli organismi di normazione tecnica - spesso trascurati dalla politica - a tutti i livelli territoriali (internazionale, europeo e nazionale) e di tutti gli stakeholder potenzialmente coinvolti. Di fatto, varie iniziative del 2009 e programmi in corso sia a livello europeo che internazionale 2 - sulla spinta di IEA nell ambito dell incarico ricevuto dal G8 - fanno ritenere che il discorso sia attivato e in progress a tutti i livelli. PROGRESSI E INTERROGATIVI APERTI DEL PACCHETTO CLIMA_ENERGIA Le criticità rilevate sul tema dell efficienza energetica una delle misure della politica ambientale europea costituiscono lo spunto per approfondire il discorso e valutare l evoluzione del pacchetto europeo clima-energia approvato nel dicembre E emerso, innanzi tutto, che il problema del confronto omogeneo in materia energetico/ambientale tra gli Stati Membri è ben presente alla Commissione. Sono stati infatti promossi studi di approfondimento sia sul tema specifico dell efficienza energetica sia, più in generale, sull attuale sistema di monitoraggio adottato dalla Comunità per valutare i progressi dei diversi Stati Membri. Tali studi hanno consistentemente incrementato le conoscenze sull argomento: sono emersi punti di forza, criticità e proposte di azioni correttive. Di fatto, sono però rimasti aperti numerosi interrogativi sia sotto l aspetto più prettamente tecnico sia rispetto a quello gestionale 4, aspetti che difficilmente consentiranno di impostare, a breve, azioni misurabili, documentabili e verificabili (trattato di LISBONA) e omogenee nell ambito dell intera Comunità. E comunque evidente che è in corso un consistente percorso di semplificazione/armonizzazione per agevolare gli Stati Membri nell impostazione dei PIANI energetici nazionali e la Commissione nelle azioni di valutazione e monitoraggio. Si punta ad un Piano unico e ad una standardizzazione dei format di raccolta dati (puntando a un database elettronico comune). Tuttavia, a fronte di tale processo di armonizzazione - bene avviato ma difficile da completare e lungi dall essere completo (molti dei 27 Paesi Membri hanno storie, esigenze e politiche fiscali diverse, specie rispetto ai Paesi EU15) - si fa sempre più strada l ipotesi che la Commissione punti a rendere obbligatori gli obiettivi legati all efficienza energetica 5 come si legge nel documento della Commissione 7 misure per 2 milioni di posti di lavoro 6 dello scorso ottobre (al momento in versione draft). Tale documento evidenzia anche che in una prossima Direttiva tali elementi verrebbero integrati con la Direttiva ETS e con la Decisione Effort Sharing (legata ai settori non- ETS) per garantire una reale efficacia. Per altro, la nuova Direttiva recepirebbe in via obbligatoria anche lo schema dei certificati bianchi. Il probabile carattere cogente dei provvedimenti legati all efficienza pone con ancora maggiore evidenza il problema del confronto omogeneo tra lo stato di avanzamento dei PIANI energetico/ambientali degli Stati Membri particolarmente in relazione alle ricadute economiche legate ad eventuali azioni incentivanti/sanzionatorie. Tuttavia, viste le disomogeneità e le criticità più sopra rilevate, fino a quando il processo di armonizzazione non raggiungerà un grado di avanzamento ragionevolmente omogeneo per tutti gli Stati Membri, sembra improbabile che la Commissione possa comminare sanzioni pena una forte perdita di credibilità. CO2 e STRUMENTI DI MERCATO: UN FALLIMENTO? Ma se le condizioni per il confronto omogeneo - sopra richiamato - rappresentano ragionevolmente solo un problema di tempi realizzativi, c è un punto assai più sostanziale da chiarire, punto che rappresenta la chiave di volta dell impianto energetico-ambientale europeo con ripercussioni immediate su tutti noi come cittadini consumatori. Volume 63 - fascicolo n

6 attività - studi & ricerche A fronte delle difficoltà e degli impegni in termini di risorse umane ed economiche che gli Stati Membri stanno affrontando per rincorrere e adeguarsi alla normativa comunitaria 7 e internazionale, emerge infatti che gli strumenti di mercato (ETS, CDM, JI) 8, ai quali era stata affidata la sostenibilità economica della politica di riduzione delle emissioni di gas serra 9, che pure sembravano ottimi sulla carta - si starebbero rivelando un fallimento. 10 THE EXPENSIVE FAILURE OF THE EUROPEAN UNION EMISSIONS TRADING SCHEME M. Sinclair - TaxPayers Alliance. Il grafico riportato sopra non ha bisogno di molti commenti 11 : rivela una variabilità dei prezzi inquietante e solleva numerosi interrogativi. As shown., the allowance price tripled in the first six months, collapsed by half in a one-week period in April 2006, and declined to zero over the next twelve months. Such movements and the implied volatility inevitably raise questions about the effectiveness of allowance prices for providing reliable incentives for abatement and other changes in behavior that reduce the targeted emissions. 12 IL CITTADINO CONSUMATORE E Il PROBLEMA DEL MILLISECONDO Quali sono le cause di tale volatilità? Al di là delle analisi economiche che spettano agli addetti ai lavori, tra i fattori più critici per il cittadino consumatore sembra di poter individuare quelli esposti nel seguito. Il primo poteva forse essere previsto in anticipo: affidare - di fatto - la politica ambientale al mercato della CO2 avrebbe potuto comportare gli stessi rischi (in primis quelli geopolitici) che caratterizzano il mercato dei combustibili (es. volatilità dei prezzi). Oggi, tuttavia, in questo nuovo mercato, tutto ciò che sulla carta sembra poter funzionare proprio in nome del libero mercato (come ha molto chiaramente ed efficacemente illustrato Jos Delbeke 13 ) costituisce qualcosa che sembra poter essere continuamente messo in discussione alla luce dei disastri del sistema finanziario globalizzato: ai rischi geopolitici sembrano aggiungersi quelli speculativi. Dunque, l idea di continuare ad affidare lo sviluppo sostenibile al nuovo mercato non può che risultare un espediente da brivido per i cittadini consumatori: la speculazione finanziaria è stata infatti in grado di falsare il gioco della domanda/offerta come si è drammaticamente osservato con il crollo del mercato immobiliare USA e con il boom dei prezzi di molte materie prime. E, in questo nuovo mercato, a questi fattori di instabilità si aggiungono elementi legati alle nuove tecnologie di elaborazione/trasmissione-dati, quali la speculazione dell algoritmo 14 e i rischi introdotti dalla matematica finanziaria 15 : i modelli matematici, messi a punto per fare previsioni sempre più sicure, si sono rivelati troppo semplici rispetto alla 4 La Rivista dei Combustibili

7 complessità della realtà e le nuove macchine e i nuovi software che fanno girare i modelli consentono sì di fare trading automatizzato - con scambi in tempi dell ordine dei millesimi di secondo - ma possono anche spostare, alla stessa velocità, la liquidità verso i mercati che offrono il prezzo migliore, col paradosso che un millisecondo può valere fino a 100 milioni di dollari per una grande trading house 16, amplificando il gap tra economia reale e realtà del mercato finanziario. Inoltre, per quanto ipersofisticati possano essere, i modelli matematici non sono in grado di valutare l affidabilità delle informazioni introdotte dagli operatori per l analisi (com è ben noto: garbage in, garbage out ). Appare, in definitiva, che il sistema di gestione del credito nell attuale mercato finanziario non è sotto controllo ed è in grado di travolgere il mercato a livello globale senza motivazioni legate a situazioni reali. Dunque al cittadino consumatore sembrerebbe quantomeno logico che si cambiasse sistema di incentivazione/tassazione della CO2 o che si trovasse il modo di garantire il mercato dei crediti. Del resto, come sono previsti - a salvaguardia della salute e della sicurezza del consumatore e a garanzia della competitività delle imprese - controlli rigorosi per molti prodotti immessi sul mercato interno 17 - non si vede perché non si debbano prevedere regole e controlli per il mercato della CO2 cioè in funzione di un obiettivo proiettato a salvaguardia delle future generazioni, obiettivo che con tutta evidenza ha implicazioni di portata ben più ampia rispetto alle esigenze contingenti di noi cittadini consumatori. Non solo. In assenza di tale regolamentazione, qualsiasi sforzo individuale, collettivo o settoriale rischia di essere vanificato e qualsiasi misura imposta rischia di non essere credibile. L ESIGENZA DI UN AUTORITA SOVRANAZIONALE Dunque, la regolamentazione del mercato e dei prodotti finanziari dovrebbe essere l obiettivo prioritario e comune da perseguire sia per chi crede, al di là di qualsivoglia interpretazione sui cambiamenti climatici, che l ambiente siamo noi ; sia per chi ritiene che la sostenibilità ambientale dipende grandemente dalla nostra attenzione ai consumi quotidiani (le risorse non sono infinite); sia per quella parte di società civile positivamente orientata ad assumere atteggiamenti più responsabili; sia per le imprese che stanno puntando a cambiare modello di sviluppo con la green economy; e, infine, per gli stessi Paesi in via di sviluppo. Prioritaria dunque dovrebbe essere la richiesta di un Autorità sovranazionale (analoga a quella che rappresenta il gruppo delle Autorità nazionali per l energia elettrica e il gas 18 ): tale organismo sarebbe preposto a favorire la concorrenza conciliandola con la vigilanza e la trasparenza del mercato del carbonio, a tutela dei diritti di tutti i cittadini della Comunità, secondo principi generali di carattere sociale, di tutela ambientale e di uso efficiente delle risorse. Questo strumento di garanzia - creato per perseguire obiettivi comuni - potrebbe ingenerare fiducia ed agire da volano sia rispetto al processo di integrazione dei cittadini a livello comunitario sia, riproposto a livello globale, per far ripartire il processo - in fase di stallo dopo Copenhagen - sulla base di nuove regole di mercato che andrebbero nell interesse di tutti. Va da sè, infatti, che se il mercato globale del carbonio crollasse, non avrebbe alcun senso accapigliarsi per rivendicare pesi diversi di riduzione delle emissioni secondo il (sacrosanto) principio delle responsabilità comuni ma differenziate. Non avrebbe nessun senso semplicemente perchè non ci sarebbe merce da scambiare, volata via in bollicine - col crollo del mercato - la ricchezza virtuale di crediti di carbonio ora a pannaggio quasi esclusivo di pochi Paesi emergenti. Volume 63 - fascicolo n

8 attività - studi & ricerche NOTE 1 L articolo riassume le principali considerazioni di un indagine promossa dalla Stazione Sperimentale per i Combustibili (2009) 2 CEN/CENELEC hanno avviato fin dal 2002 attività a supporto della Commissione; a livello internazionale da segnalare il workshop internazionale organizzato da IEA, ISO e IEC International Standards to promote energy efficiency and reduce carbon emissions (Parigi, marzo 2009) Alcuni aspetti da chiarire: Da quando si conteggiano i miglioramenti raggiunti ( early actions ) e come si calcola la situazione energetica della baseline (il punto di partenza per i successivi monitoraggi)? Quale deve essere l approccio per la valutazione dei risparmi (bottom-up, top-down o un approccio misto)? I due approcci sono confrontabili? Sono omogenei i confini del processo/sistema energetico preso in esame? Persino autorevoli linee guida internazionali (documenti di riferimento per il calcolo delle emissioni GHG) non hanno procedure omogenee (in termini di boundaries ) a parità di processo considerato. Il problema dell addizionalità I livelli di accuratezza sono sufficienti per monitorare riduzioni dei consumi finali dell ordine di 1%/anno? e, ancor prima, qual è il grado di accuratezza richiesto? 5 Obiettvi definiti come indicativi nella Direttiva 2006/32/CE 6 Seven Measures for 2 Million New Eu Jobs (Sette misure per 2 milioni di nuovi posti di lavoro). Sottotitolo: A Low Carbon Eco Efficient & Cleaner Economy for European Citizens ( 7 Gli Stati Membri devono uniformarsi a una decina tra Regolamenti/Direttive/ Decisioni comunitarie: - Monitoring Mechanism (MM) Decision No 280/2004/EC & Implementing Provision (Commission Decision of 10 February 2005); - National Emission Ceiling Directive (NECD) Directive 2001/81/EC; - Reporting under the United Nations Framework Convention on Climate Change; Convention on Long-range Transboundary Air Pollution; - EU Emissions Trading Scheme Directive 2003/87/EC; - roposal for a Directive of the European Parliament and of the Council on industrial emissions -incorporating: Integrated pollution prevention and control (IPPC) Directive 96/61/EC, Large combustion plant (LCPD) Directive 2001/80/EC, Waste Incineration Directive 94/67/EC (WID) and VOC Solvents Directive 1999/13/EC; - European Pollutant Release and Transfer Register Regulation No. 166/2006; - Fluorinated gases: Regulation 842/2006; - CO2 from new cars: Decision No 1753/2000/EC; - Fuel quality directive 98/70/EC, petrol and diesel fuels; Sulphur content of fuels, Directive 1999/32/EC; - EU Directives adopting Aarhus Convention s requirements: 2003/4/EC, 2003/35/EC. 8 Possono essere impiegati i prodotti finanziari tipici del sistema finanziario mondiale. v. ad es. Technical Aspects of EU Emission Allowances Auctions Consultation Paper v. ad es.: Libro verde pag Ad es.: - High Quality Greenhouse Gas Emissions Data are a Cornerstone of Programs to Address Climate Change- GAO T Climate Change Science; 11 THE EXPENSIVE FAILURE OF THE EUROPEAN UNION EMISSIONS TRADING SCHEME - Matthew Sinclair _TaxPayers Alliance The European Union s Emissions Trading System in perspective - Prepared for the Pew Center on Global Climate Change_ by A. Denny Ellerman Paul L. Joskow MASSACHUSETTS INSTITUTE OF TECHNOLOGY_ May Environmental policy in times of economic crisis the example of the EU ETS - Jos Delbeke- Deputy Director General DG ENVIRONMENT- European Commission- (Adam Smith Prize Rotes Rathaus, Berlin- 29 May 2009) 14 Nova Sole 24 ore giovedì 1 maggio La speculazione dell algoritmo (Ross Tieman ) 15 Nova Sole 24 ore giovedì 6 novembre La matematica finanziaria si ripensa (Mario Margiocco) 16 Nova Sole 24 ore giovedì 6 novembre E una questione di millisecondo (Financial Times) 17 Direttive e Regolamenti disciplinano la libera circolazione delle merci nel mercato unico europeo per molti prodotti: ad es., prodotti chimici (REACH), prodotti alimentari, giocattoli, apparecchiature a gas,..). Vedi ad es.: The Council of European Energy Regulators (CEER) and the European Regulators Group for Electricity and Gas (ERGEG) are two organisations established for the cooperation of the independent energy regulators of Europe. ERGEG is a formal advisory body of the European Commission on energy issues, whereas the CEER was set up by the regulators on their own initiative and is based upon the voluntary cooperation of the regulators themselves. Visit 6 La Rivista dei Combustibili

9 attività - studi & ricerche ssc Studio delle emissioni prodotte da sistemi di riscaldamento domestici alimentati a biomassa e oli vegetali Carmen Morreale, Angela Maggioni, Francesca Hugony, Silvia Bertagna, Gabriele Migliavacca, Sergio Marengo Stazione Sperimentale per i Combustibili Viale A. De Gasperi 3, S. Donato Milanese (MI) Telefono , combustione-ambiente@ssc.it Il lavoro presentato in questo articolo, svolto presso la Stazione Sperimentale per i Combustibili (SSC), descrive i risultati ottenuti durante un indagine sperimentale sulla combustione di biomassa legnosa e oli vegetali in apparecchi per il riscaldamento domestico di medio-piccola potenza durante un tipico ciclo di funzionamento reale. L obiettivo dello studio è stato quello di quantificare i fattori di emissione per i principali inquinanti gassosi prodotti dalla combustione, compreso il particolato ultrafine, espresso in termini di concentrazione in numero [#/cm 3 ] e distribuzione granulometrica delle particelle. The work carried out by Stazione Sperimentale per i Combustibili (SSC) covered the investigation of typical wood and vegetable oils fuel combustion for domestic heating under real operation conditions. The aim was to quantify emission factors for typical gaseous pollutants and for ultrafine particles in terms of particle number concentration and size distribution, in order to increase the knowledge about the environmental performances of small scale heating appliances and help policy makers in the regulation of these appliances. L utilizzo a fini energetici delle biomasse gioca un ruolo molto importante all interno della politica energetica dell Unione Europea anche alla luce del cosiddetto pacchetto , che si propone, entro il 2020, la riduzione delle emissioni dei gas serra del 20% e l incremento di produzione di energia da rinnovabili del 20% entro il medesimo periodo di tempo. Conseguentemente alla emanazione di questa direttiva nasce dunque l esigenza di valutare l impatto di questi combustibili sull ambiente non solo in termini di gas a effetto serra (CO2 in primis), ma anche in termini di inquinanti regolamentati (CO, TOC, NOX, SO2, PM10) e di particolato ultrafine (particelle con diametro inferiore a 100 nm). L emissione di particolato ultrafine, la cui fonte principale sembra da attribuirsi al settore dei trasporti, viene prodotta in generale da tutti i processi di combustione; uno dei processi sui quali i dati di letteratura sono ancora piuttosto scarsi è la combustione della legna. La Stazione Sperimentale per i Combustibili (SSC), già in passato impegnata in indagini su campo volte a definire dei fattori di emissione validi per combustibili fossili e rinnovabili (solidi, liquidi e gassosi) [1,2,3] ha condotto una campagna sperimentale che mette in evidenza il ruolo non trascurabile, sia in fase di regime di funzionamento stazionario, sia durante le fasi transitorie di accensione e spegnimento, della combustione delle biomasse con apparecchi per uso domestico. Allo scopo, sono stati sviluppati specifici protocolli di campionamento e di misura, nonché di trattamento dei dati raccolti come metodi standard per test su apparecchiature ed emissioni. Questo articolo riassume i risultati dei test effettuati su RIASSUNTO SUMMARY INTRODUZIONE Volume 63 - fascicolo n

10 attività - studi & ricerche APPARATO SPERIMENTALE Figura 1 Schema dell impianto sperimentale per lo studio di caldaie automatiche due differenti generatori di calore alimentati con differenti combustibili fossili e rinnovabili in diverse condizioni operative: un caminetto chiuso di potenza pari a 11 kw di impiego prettamente domestico e una caldaia automatica da 175 kw (dimensionata per il riscaldamento di un piccolo condominio). Per effettuare le misure sulle diverse tipologie di apparecchi di riscaldamento, sono stati predisposti appositi impianti di misura. Caldaia automatica La caldaia automatica che è stata presa in esame è inserita in un impianto pilota presente presso la SSC. Come illustrato in Figura 1, il sistema simula le normali condizioni operative di un impianto di riscaldamento. La caldaia ha una potenza di 175 kw ed è stata alimentato con biodiesel, olio di girasole e gas naturale. Attraverso l impiego di analizzatori in continuo, sono stati misurati i principali inquinanti gassosi (CO, CO2, NO, NO2, SO2, Composti Organici Totali) e l ossigeno presenti nei fumi di combustione. Il particolato totale è stato invece determinato per via gravimetrica. Caminetto Questo apparecchio, con potenza di 11 kw, è stato alimentato con legna di faggio e di robinia. Come è possibile vedere in Figura 2, un tunnel di diluizione posto all uscita del caminetto, all interno del quale i gas di scarico sono mescolati con aria fredda, garantisce le condizioni necessarie per permettere il campionamento del particolato totale a temperatura ambiente. Per controllare il rapporto di diluizione nella zona di campionamento sono stati utilizzati un ventilatore elettrico, posto alla sommità del camino da cui escono i fumi di combustione, gestito da un inverter. Anche in questo caso, come per la caldaia automatica, sono stati ana- 8 La Rivista dei Combustibili

11 lizzati gli inquinanti gassosi, il particolato e i parametri di combustione. Per monitorare il rapporto di diluizione è stata inoltre analizzata in continuo la CO2 prima della diluizione. Il particolato è stato campionato su un filtro posto a valle del sistema di diluizione secondo la metodologia descritta dalla normativa US EPA [4], dato che attualmente non esiste una normativa europea armonizzata. È stata inoltre effettuata la misura istantanea della concentrazione di particolato nei fumi di combustione utilizzando uno strumento il cui principio di funzionamento si basa sullo scattering della luce laser e con un tempo di risposta minimo di 0,1 s. Figura 2 Schema dell impianto sperimentale per lo studio di caminetti Campionamento di particolato ultrafine Il particolato ultrafine è una tipologia di inquinante che può essere emesso sia direttamente durante il processo di combustione, sia dopo l emissione in atmosfera in seguito a reazioni fotochimiche a cui vanno incontro alcuni inquinanti contenuti nei fumi di combustione. Le particelle ultrafini vengono caratterizzate attraverso la loro concentrazione totale e la distribuzione dimensionale in numero. Il sistema di diluizione utilizzato durante le prove (Figura 3) è composto da un ugello, attraverso il quale vengono campionati i fumi di scarico in condizioni di flusso isocinetico, che invia i fumi campionati e diluiti a due cicloni posti in serie rispettivamente con taglio 10 e 2.5 micron. Tali cicloni devono essere mantenuti alla temperatura dei gas all interno del camino per garantire il diametro di taglio delle particelle; a tal fine il sistema è provvisto di sensori per la misura in continuo di temperatura ed umidità, che consentono di avere anche un controllo completo sulle condizioni di campionamento. A valle del diluitore è posto un apparecchio FMPS (Fast Mobility Particle Sizer, TSI) che misura il numero di particelle presenti in un flusso di gas in un range dimensionale che va da 5.6 a 560 nm. La concentrazione totale di particelle e la loro distribuzione dimensiona- Volume 63 - fascicolo n

12 attività - studi & ricerche le in numero vengono determinate con una risoluzione temporale di 1 s, permettendo quindi la visualizzazione dell andamento della concentrazione durante le diverse fasi della combustione, in particolare quelle transitorie. Figura 3 Schema della linea di campionamento del particolato ultrafine (EPA CTM-39) RISULTATI Caldaia automatica ( kw) Durante la sperimentazione è stata impiegata una caldaia di classe media (potenza fino a 175 kw) alimentata a biodiesel e olio di girasole. Durante le prove sono state simulate le tipiche condizioni operative di questo tipo di impianto che consistono in una serie di cicli di accensione e spegnimento finalizzati al mantenimento di una prefissata temperatura dell acqua contenuta nel circuito idraulico del sistema di riscaldamento. Il tipico andamento che si osserva durante i cicli di accensione di una caldaia di questa tipologia, alimentata a gas o a gasolio (i combustibili ad oggi più utilizzati per il riscaldamento domestico) è mostrato in Figura 4, nella quale sono riportate le concentrazioni di CO e COT e l andamento della pressione in camera di combustione (Pitot). Un andamento analogo è stato registrato anche durante le prove in regime transitorio condotte con il medesimo impianto alimentato con biodiesel e olio di girasole, durante le quali sono state anche misurate le concentrazioni (espresse come # di particelle/cm 3 ) di particolato ultrafine prodotte dalla combustione; in Figura 5 vengono mostrati gli andamenti delle concentrazioni di CO, COT e numero totale di particelle (TNC, Total Number Concentration). Tra le concentrazioni delle diverse specie si nota una buona correlazione; il passaggio dalla fase di combustione stazionaria, che rappresenta la condizione di marcia ottimale per l impianto, a quella transitoria di accensione-spegnimento, che rappresenta per contro una condizione, seppur breve, di combustione non controllata influenza allo stesso modo i tre parametri descritti; solo i picchi di concentrazione del TNC appaiono leggermente tra- 10 La Rivista dei Combustibili

13 ppm CO COT Pitot SPENTO FASE DI LAVAGGIO t (m in) ACCESO p (mm H2O) Figura 4 Concentrazioni di CO e COT e andamento della pressione in camera di combustione durante un ciclo di prova su caldaia automatica alimentata con gasolio CO [ppm] TOC [mg/nm3] (a) COT CO TNC OFF ON 1,21E+08 1,01E+08 8,10E+07 6,10E+07 4,10E+07 2,10E+07 TNC [#/cm3] Figura 5 Andamento di CO, COT e TNC durante la fase stazionaria e transitoria di una caldaia da riscaldamento alimentata con (a) biodiesel; (b) olio di girasole ,00E+06 t rel [sec] CO [ppm ] COT [mg/nm3] (b) ON OFF 1,42E+08 1,22E+08 1,02E+08 8,20E+07 6,20E+07 4,20E+07 2,20E+07 TNC [#/cm3] 0 2,00E t rel [sec] slati rispetto a quelli delle concentrazioni di CO e COT: questo ritardo è da attribuire al tempo di residenza del gas analizzato nella camera di diluizione che costituisce il sistema di campionamento descritto precedentemente. Durante la fase di combustione stazionaria di biodiesel (Figura 6) la concentrazione delle particelle ultrafini si è attestata attorno al valore di 1,09*10 8 #/cm 3 ; durante la fase di spe- Volume 63 - fascicolo n

14 attività - studi & ricerche dn/dlo g(dp) [#/cm3] 1,20E+08 1,00E+08 8,00E+07 6,00E+07 4,00E+07 2,00E+07 0,00E+00 accensione fase intermedia 1 fase intermedia 2 (a) fase stazionaria Dp [nm] dn/dlog(dp) [#/cm3] 7,00E+07 6,00E+07 5,00E+07 4,00E+07 3,00E+07 2,00E+07 1,00E+07 0,00E+00 (b) fase stazionaria spegnimento fase stazionaria spegnimento Dp [nm] Figura 6 Distribuzione del numero di particelle durante la fase di accensione (a) e di spegnimento (b) durante la combustione di olio di girasole in caldaia automatica Figura 7 Distribuzione del numero di particelle durante la fase di accensione (a) e di spegnimento (b) durante la combustione di biodiesel in caldaia automatica gnimento si è assistito, come prevedibile, ad una rapida discesa di tale valore, seguita successivamente da un nuovo ma meno significativo incremento, dovuto al rilascio di gas esausti o incombusti dovuti al lento rilascio dei gas esausti o incombusti presenti in camera di combustione al momento dello spegnimento della caldaia. La concentrazione di questo piccolo picco è trascurabile sebbene sia interessante verificarne la distribuzione in termini di granulometria. La distribuzione dimensionale del particolato ultrafine formato durante il transitorio ha evidenziato mode più elevate rispetto a quelle riscontrate durante la fase stazionaria. L olio di girasole ha evidenziato un comportamento migliore in combustione durante la normale conduzione dell impianto con TNC medio pari a 9,7*10 6 #/cm 3, mentre ha fornito prestazioni peggiori del biodiesel in condizione di impianto non ottimale. Durante lo studio dei cicli, i primi due minuti di campionamento dopo l accensione sono stati considerati rappresentativi della fase di avviamento della caldaia: in realtà, in accordo con quanto monitorato grazie all impiego del contatore di particelle, la fase di accensione vera e propria, nella quale si evidenza un picco significativo di concentrazione, dura solo alcuni secondi, sia con utilizzo di biodiesel, sia con alimentazione ad olio di girasole. Nel caso dell olio di girasole si manifesta durante questo breve periodo di tempo una distribuzione modale centrata su nm che rapidamente scompare; nella medesima fase si evidenzia anche una moda centrata su diametri inferiori a 10 nm che rapidamente si sposta intorno ai 6 nm non appena la combustione diventa stabile. Durante la fase di spegnimento si manifesta invece un comportamento opposto, con una transizione della moda dai valori caratteristici della fase stazionaria verso i 10 nm; dopo lo spegnimento la moda continua a spostarsi verso valori prossimi a nm. Similmente, durante la combustione di biodiesel la fase di accensione dura approssimativamente 10 secondi, durante i quali la moda, si sposta da 20 nm si sposta fino a 30 nm, per poi traslare, con concentrazioni assolute più basse, intorno ai 10 nm, valore tipico anche in questo caso della fase stazionaria. Dopo lo spegnimento della caldaia il valore modale della distribuzione si sposta, nel giro di pochi minuti, da 10 a 30 nm (Figura 7). dn/dlog(dp) [#/cm3] accensione fase intermedia 2,50E+08 2,00E+08 1,50E+08 1,00E+08 5,00E+07 0,00E+00 (a) accensione fase stazionaria Dp [nm] dn/dlog(dp) [#/cm3] 1,60E+08 1,20E+08 8,00E+07 4,00E+07 0,00E+00 fase stazionaria fase intermedia 1 fase intermedia 2 spegnimento (b) Dp [nm ] 12 La Rivista dei Combustibili

15 I valori dei fattori di emissione degli inquinanti tradizionali sperimentalmente determinati durante le fasi transitorie di accensione e spegnimento dell impianto sono riportati in Tabella 1. Vengono presi in considerazione solo quegli inquinanti per i quali si sono registrate emissioni significative. Composti Fase della combustione Gasolio Gas Naturale Biodiesel Olio di girasole CO [g/gj] COT [g/gj] Transitorio 0,26 0,87 0,42 1,21 Stazionario 1,48 0,90 1,14 4,64 Transitorio 0,17 1,22 0,19 0,08 Stazionario 0,08 0,02 0,08 0,13 NOX [g/gj] Totale 59,2 25,8 41,25 57,2 I dati raccolti sono stati elaborati al fine di identificare il contributo all emissione totale della fase stazionaria e di quella transitoria; il contributo del picco di concentrazione relativo all accensione è stato valutato integrando la corrispondente concentrazione sul tempo, tenendo conto del valore di portata di gas esausti emessa nello stesso intervallo di tempo. Un fitting numerico dei dati sperimentali si è reso talvolta necessario per valutare l integrale del picco dove i punti sperimentali non risultavano sufficienti per eseguire un integrazione diretta, come è accaduto invece nel caso di precedenti prove condotte con gas e gasolio. Il contributo della fase stazionaria è stato calcolato sulla media delle concentrazioni registrate durante la prova in condizioni di combustione stabile. Infine, il contributo della fase di spegnimento è stato stimato, ove significativamente presente, assumendo che la concentrazione per ciascuno degli inquinanti considerati fosse uniformemente distribuito all interno del volume della camera di combustione e moltiplicando tali concentrazioni per detto volume. Dal momento che la produzione in combustione degli ossidi di azoto è strettamente legata alla composizione del combustibile, il fattore di emissione degli NOX è stato determinato considerando un periodo di campionamento che coprisse tutta la durata del test, dall accensione allo spegnimento. In generale, tutti i combustibili utilizzati hanno dimostrato un buon comportamento durante la combustione in fase stazionaria, relativamente ai limiti in vigore per le emissioni. L olio di girasole ha mostrato emissioni più elevate di CO rispetto agli altri combustibili, ma ha evidenziato buone prestazioni ambientali in termini di COT, se paragonate ad esempio alle concentrazioni emesse durante la fase transitoria per CO e COT per il gas naturale. Il particolato prodotto durante la combustione di gas e anche di gasolio risulta per contro molto basso (rispettivamente 0,1 g/gj e 0,2 g/gj). I fattori di emissione del particolato totale e ultrafine per il biodiesel e l olio di girasole vengono invece riassunti in Figura 8. Per quanto riguarda i fattori relativi al particolato ultrafine, non è stato possibile evidenziare un contributo attribuibile alla fase transitoria; in generale, valori più elevati sono stati registrati durante la normale conduzione dell impianto per il biodiesel (5,5*10 6 #/cm 3 ) rispetto all olio di girasole (4,9*10 6 #/cm 3 ). La combustione dell olio produce molto più particolato rispetto al biodiesel, principalmente con dimensione superiore al micron o inferiore a 5 nm (che rappresenta il limite inferiore di rilevabilità dello strumento utilizzato), mentre viene prodotto poco particolato ultrafine; al contrario, il biodiesel presenta ottime caratteristiche riguardo all emissione di particolato totale ma emissioni significative di particolato ultrafine. Tabella 1 Fattori di emissione determinati durante la campagna sperimentale SSC Caminetto chiuso La combustione della legna in ciocchi presenta caratteristiche che dipendono da numerose variabili, molto meno definibili e controllabili a priori; le prove condotte negli impianti sperimentali infatti non sempre sono in grado di riprodurre le reali pratiche di combustione, prime fra tutte l alimentazione della legna che avviene in maniera intermittente e discontinua, sia per caratteristiche, sia per qualità. Le prove condotte durante lo studio hanno avuto quindi come prima finalità quella di riu- Volume 63 - fascicolo n

16 attività - studi & ricerche Figura 8 Fattori di emissione del particolato totale e del particolato ultrafine per biodiesel e olio di girasole PM [g/gj] 4 3,5 3 2,5 2 1,5 PM TNC 6,10E+16 5,10E+16 4,10E+16 3,10E+16 2,10E+16 TNC [#/GJ] 1 0,5 1,10E ,00E+15 Biodiesel Olio di girasole scire a definire, ove possibile, una procedura standard di alimentazione e combustione della legna, tale da poter ricavare nel seguito dati di emissione consistenti e rappresentativi. Sono state utilizzate due tipologie di biomassa: legna di faggio e legna di robinia. In generale, la prima ha mostrato un buon comportamento durante la combustione, mentre più altalenante si è mostrato quello della robinia, per la quale si è reso indispensabile, per il mantenimento di una fiamma vivace, una frequente movimentazione della legna sul letto di brace; per questa ragione, è difficile definire, operando con questo combustibile, un vero e proprio regime stazionario. Nelle prove di combustione con legna di faggio e nella fase di alimentazione in particolare, sono stati riscontrati significative emissioni di CO, COT e particolato (Figura 9). Un picco nella concentrazione del numero di particelle è stato evidenziato durante la prima fase di combustione di legna appena alimentata al caminetto, ma con valori del tutto paragonabili a quelli registrati durante le normali fluttuazioni di questo tipo di combustione nella fase stazionaria tra un riempimento e il successivo. Dal punto di vista della distribuzione del numero di particelle ultrafini è stata invece osservata qualche differenza tra la fase transitoria e la breve fase stazionaria. Durante la prima parte della combustione, immediatamente successiva al carico, è stata osservata una distribuzione bimodale con centro situato attorno a 20 nm, che rapidamente Figura 9 Andamento di CO, COT e TNC durante la fase stazionaria e transitoria della combustione di biomassa in caminetto chiuso CO [ppm ] COT [mg/nm3] CO COT TNC 5,01E+07 4,51E+07 4,01E+07 3,51E+07 3,01E+07 2,51E+07 2,01E+07 1,51E+07 1,01E+07 5,10E+06 TNC [#/cm3] 0 1,00E t rel [sec] 14 La Rivista dei Combustibili

17 scompare quando la fiamma inizia a diventare più intensa e stabile (Figura 10a). La seconda moda rimane invece centrata attorno nm. Durante la fase successiva sono stati invece identificati due momenti distinti: uno caratterizzato da fiamme alte e stabili, imputabili alla combustione in fiamma dei prodotti di pirolisi, dove la distribuzione dimensionale delle particelle ultrafini è rappresentata da una moda superiore a 100nm e un secondo momento caratterizzato da una distribuzione bimodale con moda rispettivamente intorno ai 100 nm e tra i 30 e i 50 nm (Figura 10b); durante questa seconda fase la fiamma appare visivamente meno stabile e più debole, fatto probabilmente imputabile alla minore presenza di composti volatili rispetto alla fase iniziale della combustione e contemporaneamente alla presenza di residui di char che bruciando danno origine a particelle più grosse (seconda moda) [5]. Infine è stata identificata la fase di estinzione della fiamma (Figura 10c), in parte simile come comportamento a quella appena descritta riguardo alla condizione di fiamma debole, anch essa caratterizzata da una distribuzione del numero di particelle bimodale (con moda principale attorno ai 30 nm e la seconda attorno a nm). Complessivamente, i fattori di emissione ricavati 6,00E+07 dalle prove di combustione della legna di faggio e 4,00E+07 robinia, con procedimento analogo a quello utilizzato per i combustibili liquidi, sono riportati in 2,00E+07 Tabella 2. Come già detto in precedenza, il comportamento in combustione della robinia appare 0,00E+00 decisamente peggiore rispetto al faggio, e sicuramente maggiormente dipendente dalle modalità proprie di ogni singolo utilizzatore di condurre autonomamente l impianto. I fattori di emissione del particolato totale e ultrafine sono mostrati in Figura 11. In generale è possibile affermare che il faggio produce minori concentrazioni di particolato se confrontato con la robinia, che paga il peggior comportamento durante la combustione. Composti Fase della combustione Faggio Robinia CO [g/gj] COT [g/gj] Transitorio 108 Stazionario 1617 Transitorio 152 Stazionario 55 2,50E+08 2,00E+08 1,50E+08 1,00E+08 5,00E+07 0,00E+00 NOX [g/gj] Totale Tabella 2. Fattori di emissione determinati durante la campagna sperimentale SSC in caminetto aperto dn/dlog(dp) [#/cm3] dn/dlog(dp) [#/cm3] dn/dlog(dp) [#/cm3] 3,00E+08 2,50E+08 2,00E+08 1,50E+08 1,00E+08 5,00E+07 0,00E+00 accensione fase intermedia (a) fase intermedia 2 4,00E+08 (b) 3,50E Dp [nm] 279 accensione fiamma vivace fiamma vivace fiamma vivace fase intermedia 1 1,20E+08 1,00E+08 8,00E+07 fiamma debole Dp [nm] (c) fase di estinzione Dp [nm] Figura 10 Evoluzione della distribuzione del numero di particelle a) fase di accensione; b) fase con fiamma forte e fiamma debole; c) fase di estinzione. Combustione di biomassa in caminetto chiuso Volume 63 - fascicolo n

18 attività - studi & ricerche Figura 11 Fattori di emissione sperimentali di particolato e particelle ultrafine ricavati da prove di combustione di robinia e faggio in caminetto chiuso PM [g/gj] PM TNC 1,41E+17 1,21E+17 1,01E+17 8,10E+16 6,10E+16 4,10E+16 TNC [#/GJ] 50 2,10E+16 0 Faggio Robinia 1,00E+15 CONCLUSIONI Dall analisi e dal confronto delle caratteristiche e delle prestazioni mostrate da diversi combustibili fossili e rinnovabili in impianti di differente tipologia e potenzialità sono emerse le seguenti considerazioni: le fasi transitorie della combustione, costituite prevalentemente dai cicli di accensione e spegnimento che abitualmente governano il funzionamento degli apparecchi automatici utilizzati per il riscaldamento domestico, possono contribuire significativamente alle emissioni complessive di particolari inquinanti come CO, COT, particolato; il livello tecnologico degli apparecchi utilizzati influenza anch esso notevolmente l impatto del settore degli impianti di riscaldamento, con una significatività che è del tutto paragonabile a quella derivante dalle caratteristiche del combustibile utilizzato (la combustione controllata in caldaie automatiche produce meno inquinanti di una combustione di biomassa condotta in maniera non ottimale); la concentrazione del numero totale di particelle prodotta durante il processo di combustione appare essere determinata prevalentemente dalla tipologia di combustibile utilizzato, con emissioni comunque inferiori in apparecchi regolati automaticamente in base alle condizioni di esercizio e limitatamente alle fasi di accensione e spegnimento del sistema; le caratteristiche dimensionali delle particelle ultrafini si sono inoltre rivelate differenti nelle diverse fasi: più numerose e con diametro maggiore nella fase di accensione, più fini ma inferiori in numero nella fase stazionaria; le prove condotte su caminetto chiuso hanno mostrato invece maggiori emissioni dovute alle condizioni di funzionamento discontinuo durante tutto il corso della prova di combustione. BIBLIOGRAFIA [1] Migliavacca G., Bertagna S., Hugony F., Mascherpa A., Marengo S. Experimentation on heating fuels: influence of un steady burning condition on pollutant emissions, Riv. dei Combustibili 2006, 60, [2] [3] Angelino E., Bertagna S., Caserini S., Giudici A., Hugony F., Marengo S., Mascherpa A., Migliavacca G. Experimental investigations of the influence of transitori phases on small-scale wood combustion emissions, In Proceedings of AAAS 2008, Naples, November [4] EPA CTM-39, 2004 [5] A.M. Kanury, Combustion characteristics of biomass fuels, Comb. Sci. And Tech., , pag La Rivista dei Combustibili

19 attività - studi & ricerche ssc BSA e principio di equità: storia, realtà e costi Francesco Chiesa, Gabriele Migliavacca Stazione Sperimentale per i Combustibili Viale A. De Gasperi 3, S. Donato Milanese (MI) Telefono , migliavacca@ssc.it LA CRONOLOGIA DELLE SCELTE Nel 1992 a Rio la firma, da parte di oltre 150 paesi, della Convenzione Quadro sui cambiamenti climatici, il cui obiettivo era la stabilizzazione della concentrazione dei gas serra in atmosfera, dava inizio alla tormentata storia della politica mondiale contro i mutamenti antropogenici del clima. Una storia fatta di obiettivi ambiziosi, di clamorosi dietrofront e di impegni disattesi. Tutto ciò in una prospettiva caratterizzata da traguardi di ben difficile raggiungimento, rispetto alle concrete potenzialità tecnico-economiche, ma allo stesso tempo troppo modesti rispetto alle necessità imposte dagli scenari climatologici avanzati da una significativa parte della comunità scientifica. Questo primo trattato, definito durante il cosiddetto Summit della Terra puntava alla riduzione delle emissioni di gas serra (GHG) ma non poneva limiti obbligatori alle singole nazioni e soprattutto non era vincolante. Esso si poneva l obiettivo di raggiungere la stabilizzazione delle emissioni di GHG in atmosfera ad un livello abbastanza basso per prevenire interferenze antropologiche dannose per il clima basandosi sull applicazione del principio di equità. In base a questo principio i paesi hanno comuni ma differenziate responsabilità a seconda delle condizioni di sviluppo e della capacità di perturbare il clima e di intervenire. Il primo e il principale tentativo di compromesso su questi punti venne definito a Kyoto nel dicembre del 1997 dove venne stilato quel Protocollo (PK) che da allora ha legato indissolubilmente il nome della antica capitale del Giappone al problema del riscaldamento globale. In esso si stabilisce l obbligo per i paesi industrializzati aderenti di ridurre le emissioni climalteranti (CO2, CH4, N2O, HFC, PFC, SF6) in misura non inferiore al 5,2% rispetto a quanto emesso nel 1990, e ciò nel periodo L entrata in vigore del trattato era subordinata all adesione di almeno 55 paesi responsabili di non meno del 55% delle emissioni globali che, espresse in termini di C eq, ammontavano a circa 6000 Mt, delle quali circa il 50% prodotte nei paesi industrializzati. La ratifica da parte russa ha permesso l entrata in vigore del trattato il 16 febbraio del 2005, ad esso aderiscono attualmente 61% delle emissioni globali. Nell ambito di quanto previsto dal PK, l Unione Europea si è impegnata a ridurre le proprie emissione dei principali gas serra dell 8% rispetto alle emissioni stimate nel Accanto a questo obiettivo di fondo l Unione e i principali paesi ad essa aderenti si ponevano anche differenti obiettivi strategici a breve, medio o lungo termine. Principalmente essi miravano ad acquisire una posizione preminente nella governance ambientale con significative ricadute sulle proprie economie grazie al raggiungimento della leadership nei principali settori tecnologici correlati. Per la Francia si trattava del nucleare, per la Gran Bretagna della tecnologia delle piattaforme off-shore per l estrazione del gas naturale, per le finalità erano interne, legate alla propria situazione politico-economica contingente. Il problema che si è posto negli anni immediatamente successivi a questa scelta è consistito nel definire una equa ripartizione degli oneri correlati al raggiungimento degli obiettivi previsti, tenendo in conto la diversa situazione di ciascun paese in base al preesistente livello tecnologico, alla propria condizione economica ed alle prospettive di sviluppo. I due criteri guida enfatizzati nella Conferenza sul Clima sono stati l equità e l efficienza. Volume 63 - fascicolo n

20 attività - studi & ricerche Fra i molti studi e le molte analisi che sono stati condotti e presi in esame nella fase di preparazione e negoziazione degli accordi a livello europeo, ha meritato particolare considerazione il cosiddetto studio Triptych (Phylipsen et al., 1998), commissionato dalla presidenza olandese della Commissione Europea. In esso si asserisce che una ripartizione equa dei tetti di emissione debba tenere in considerazione la popolazione ed il suo tasso di crescita, gli standard di vita, le strutture economiche, l efficienza nella produzione energetica ed il clima. Su queste basi nel 1998 viene firmato il Burden Sharing Agreement (BSA) che stabilisce tetti di emissione differenziati per ciascuno stato membro, il rispetto dei quali garantisce il conseguimento degli obiettivi di Kyoto a livello europeo. Per il nostro Paese, tale accordo è stato confermato, dopo l iniziale riserva espressa dal capo della delegazione italiana, con la ratifica del medesimo Protocollo nel maggio del 2002 diventando così un trattato internazionale vincolante. L efficacia delle misure previste dal PK è però strettamente legata alla sua generalizzata accettazione ed applicazione. Ciò sia in quanto il raggiungimento solo parziale dei traguardi di riduzione delle emissioni non garantirebbe alcun apprezzabile risultato, sia perché la mancata accettazioni di vincoli comuni a livello mondiale introdurrebbe un elemento di impari competizione fra i diversi attori del panorama economico globale. Alla convinta adesione dell Unione Europea non ha corrisposto una altrettanto entusiastica partecipazione da parte di altre realtà che nel presente giocano un ruolo di rilevante importanza sul piano economico, produttivo ed emissivo o che ne ricopriranno uno altrettanto importante nel prossimo prevedibile futuro. Così per l entrata in vigore del PK si è dovuto attendere il febbraio del 2005, quando si è conseguito il raggiungimento dei due fondamentali criteri stabiliti per l avvio del medesimo. Il ritiro da parte degli Stati Uniti nel 2001 ha reso difficile il raggiungimento della soglia del 55% delle emissioni globali, alla quale l Unione Europea contribuisce per il 24.2% e il Giappone per l 8.5%. Gli 84 paesi che avevano originariamente firmato il trattato sono progressivamente aumentati, ma nel frattempo molto è cambiato nel mondo: la mancata adesione degli Stati Uniti da un lato e la rapidissima crescita economica di India e Cina hanno sostanzialmente modificato lo scenario di riferimento. La diffusa convinzione dell inadeguatezza del PK e dei suoi meccanismi a far fronte efficacemente ai rischi di un riscaldamento globale di origine antropica hanno spinto l Unione Europea ad adottare unilateralmente una politica ancora più stringente in termini di riduzione delle emissioni di gas serra. Ciò si è concretizzato con la proposta, nell autunno del 2007, del cosiddetto pacchetto due volte 20 per il che prevede una riduzione del 20% delle emissioni di CO2, e definisce una riduzione non vincolante dei consumi di energia e un contributo delle fonti rinnovabili anch esso al 20% riferito agli usi finali, tutto ciò riferito al 1990 e a raggiungersi entro il I principi chiave sui quali si fonda sono: flessibilità, mercato interno e concorrenza, sussidiarietà, equità competitività, innovazione ed efficacia rispetto ai costi. La metodologia impostata prevede la minimizzazione dei costi, al fine di ripartire lo sforzo in modo equo e prevede l impiego di strumenti di modellizzazione economica (tra i quali il più noto è il modello Primes). Lo sforzo per la riduzione dei gas serra viene ripartito fra i sistemi comunitari ETS (Emission Trading System) e non-ets. Il nuovo obiettivo, riattualizzato al 2005 come anno di riferimento, impone una riduzione delle emissioni pari al 12,7%. La nuova ripartizione degli obiettivi di riduzione fra gli stati membri ha visto una significativa modificazione rispetto allo scenario definito nel 1998 con il primo BSA. Le vistose variazioni, evidenziate nel diagramma qui riportato in Figura 1, e particolarmente significative per taluni paesi di grande peso come Francia, Germania e Regno Unito, inducono a porsi alcuni interrogativi sulla validità e la trasparenza dei criteri inizialmente adottati. Una analisi della situazione dei diversi paesi evidenzia infatti una squilibrata distribuzione dei tetti al 2012 che viene, almeno in parte, compensata dai nuovi criteri di ripartizione (Figura 1). 18 La Rivista dei Combustibili