CONSIDERAZIONI ECONOMICHE SULLA REALIZZAZIONE

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1 Rosanna Votta CONSIDERAZIONI ECONOMICHE SULLA REALIZZAZIONE DI UN IMPIANTO DI RISCALDAMENTO ALIMENTATO A BIOMASSA IN UNA REALTÀ INTERNA DELLA BASILICATA (CALVELLO) CONSIGLIO REGIONALE DELLA BASILICATA

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3 SOMMARIO PRESENTAZIONE pag. 7 INTRODUZIONE pag. 11 CAPITOLO I L ENERGIA pag Storia dell energia pag Le diverse forme di energia pag. 21 CAPITOLO II LEGGI E PROVVEDIMENTI A FAVORE DELLE ENERGIE RINNOVABILI pag La politica energetica internazionale pag La politica energetica comunitaria pag La politica energetica nazionale pag La politica energetica della Regione Basilicata pag. 39 CAPITOLO III FONTI ENERGETICHE pag Fonti energetiche non rinnovabili pag Fonti energetiche rinnovabili pag Come si ricava energia dalle biomasse pag. 61 CAPITOLO IV IL LEGNO pag Potere calorifico del legno pag La pezzatura del legno combustibile pag La legna in pezzi pag Il cippato di legno pag Il legno in pellets pag. 74

4 CAPITOLO V LA FILIERA BOSCO - LEGNO - ENERGIA pag Struttura della filiera energetica pag Il teleriscaldamento pag I vantaggi del teleriscaldamento pag I costi del teleriscaldamento pag. 85 CAPITOLO VI LA COMUNITÀ MONTANA CAMASTRA - ALTO BASENTO pag Inquadramento territoriale pag Il contesto demografico e socio - economico pag Idrografia pag Geologia pag Clima pag Vegetazione pag Emergenze naturalistiche pag Viabilità pag. 94 CAPITOLO VII LA COSTRUZIONE DEL SISTEMA INFORMATIVO pag Implementazione del SIT per lo studio di disponibilità di biomasse a fini energetici pag Altimetria pag Rete viaria pag La carta dell uso del suolo pag. 100 CAPITOLO VIII CALVELLO: PROGETTO DI UTILIZZAZIONE DELLE BIOMASSE A FINI ENERGETICI pag Caratterizzazione dei sottoprogetti pag. 104

5 CAPITOLO IX L OFFERTA DI BIOMASSA pag L offerta di biomassa detraibile dalle superfici forestali pag L analisi descrittiva pag Il particellare pag L offerta di biomassa derivante dagli scarti di lavorazione delle imprese di lavorazione del legno pag Considerazioni sull offerta di biomassa pag. 114 CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE pag. 117 BIBLIOGRAFIA pag. 121

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7 PRESENTAZIONE Il fabbisogno energetico dell'italia è attualmente soddisfatto importando gran parte dell'energia consumata. Secondo l'enea il nostro paese importa dall'estero oltre l'82% dell'energia. Al pesante deficit energetico si aggiungono le forti preoccupazioni ambientali che scaturiscono proprio dall'uso massiccio dei combustibili fossili. La maggior parte degli esperti ritiene che il principale responsabile dell'effetto serra e dei conseguenti cambiamenti climatici in corso, sia l'aumento della concentrazione in atmosfera dei gas derivanti dall'uso eccessivo delle fonti energetiche non rinnovabili. I cambiamenti climatici potrebbero avere un notevole impatto sull'ambiente rappresentando una minaccia per gli ecosistemi naturali, la produzione agricola e gli insediamenti umani. È quindi facile intuire la gravità delle conseguenze sociali, politiche ed economiche che possono scaturire da tutti questi effetti diretti del mutamento climatico. Essendo i gas serra prodotti dall'utilizzo dei combustibili fossili, una delle strade percorribili per limitare tale effetto consiste nell'utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili, le cosiddette "energie pulite", poiché a più basso livello di emissioni. Tra le fonti energetiche rinnovabili particolare interesse rivestono le biomasse che, oltre ad offrire un ampio potenziale energetico, rappresentano una risorsa reperibile localmente. Inoltre l'utilizzo delle biomasse a fini energetici non contribuisce all'effetto serra poiché la quantità di anidride carbonica rilasciata durante la decomposizione è equivalente a quella assorbita durante la produzione della biomassa stessa. Nella tesi di laurea, l'argomento è stato affrontato facendo riferimento ad un progetto, in fase di attuazione nel comune di Calvello (PZ), volto alla valorizzazione produttiva e ambientale della filiera bosco/legno/energia. Il piano si inserisce nell'ambito del Programma Nazionale Biocombustibili e Calvello si presenta come soggetto attuatore di due sottoprogetti: la promozione di strutture di raccolta di biomasse lignocellulosiche destinate ad alimentare impianti di conversione energetica per la for- 7

8 nitura di riscaldamento e acqua calda sanitaria a locali pubblici, e il supporto alla costituzione di un'impresa per la produzione e la commercializzazione di pellets combustibili. L'obiettivo del lavoro di tesi è stato quello di verificare la disponibilità di biomassa proveniente sia dai residui delle utilizzazioni dei soprassuoli forestali sia dagli scarti di lavorazione delle imprese di trasformazione del legno sul territorio in esame. Il primo sottoprogetto prevede la progettazione, l'installazione e l'attivazione di due caldaie, una alimentata a cippato e l'altra a pellets. La prima fornirà, tramite una rete di teleriscaldamento, energia termica a tre edifici pubblici: il centro sportivo polifunzionale, l'ostello della Gioventù (fabbricato di circa 700 m 2, frutto della riconversione di un ex carcere) e lo spogliatoio del campo di calcio. L'impianto, alimentato con cippato prodotto nella zona, ha una potenza nominale di 220 kw e alimenta le tre strutture attraverso una tubazione interrata di 160 metri. Il fabbisogno energetico convenzionale è di MJ. La quantità di cippato consumata prevista, considerando un'accensione di otto ore al giorno, è circa 520 quintali/anno equivalente a circa litri di gasolio. La caldaia a pellets fornisce calore al Centro di educazione ambientale "Val Camastra Autiero", a circa metri di altitudine. L'impianto, con potenza nominale di 25 kw, riscalda l'edificio il cui fabbisogno convenzionale stagionale è di MJ. Il consumo di pellet previsto è di circa 48 quintali/anno equivalente a circa litri di gasolio. Il secondo sottoprogetto prevede invece la creazione di una impresa, beneficiaria di finanziamento pubblico, che realizzi a Calvello un piccolo impianto industriale per la produzione di pellets, avendo cura di ogni fase della filiera, dal reperimento della biomassa alla sua trasformazione e commercializzazione. Una parte del pellet prodotto sarà destinata alla commercializzazione nel territorio nazionale o internazionale nel rispetto del piano di impresa e secondo i prezzi di mercato. L'analisi delle biomasse è stata realizzata esaminando il materiale detraibile dai soli boschi di proprietà pubblica e dagli scarti di lavorazione di falegnamerie, segherie e imprese di utilizzazione del territorio. Lo studio non è stato esteso ai terreni privati che potranno essere coinvolti in un secondo tempo, poiché solo in tal caso avrebbero un ritorno economico per un materiale che altrimenti non produrrebbe reddito. 8

9 Nel caso dei boschi analizzati - formati soprattutto da faggio e cerro - la quantità di biomassa utilizzabile a fini energetici risulta essere pari a 150 m 3 /anno. Per quanto riguarda il materiale di scarto delle imprese di lavorazione del legno, il totale ammonta a circa quintali/anno fra segatura, trucioli e sfridi. Nel complesso la biomassa destinabile ad uso energetico risulta essere pari a quintali/anno; valore nettamente superiore a quello richiesto dalla caldaia alimentata a cippato. Risulterebbe dunque un surplus di residui legnosi, potenzialmente utilizzabile per l'alimentazione di altre caldaie oppure per l'estensione della rete di teleriscaldamento ai complessi residenziali adiacenti le strutture già considerate nel progetto. Dall'analisi effettuata emerge l'attitudine dell'area alla produzione sostenibile di energia da fonti rinnovabili. Tuttavia la costruzione della filiera non inizia dalla gestione del bosco ma dalla presenza sul territorio di caldaie di nuova generazione, che creano la domanda di materiale legnoso. Il decollo di tale settore è legato quindi alle scelte delle amministrazioni pubbliche, in particolare quelle comunali, che anche grazie all'ausilio di strumenti finanziari in grado di alleggerire il peso dell'investimento iniziale, possono creare condizioni per l'installazione di mini-reti di teleriscaldamento. Iniziative come questa, se gestite con criterio, possono rappresentare un modello da seguire anche da parte di altre comunità. - Considerazioni economiche sulla realizzazione di un impianto di riscaldamento alimentato a biomassa in una realtà interna della Basilicata (Calvello), di Rosanna Votta, Facoltà di Agraria, Università degli studi della Basilicata; Nel quadro di una visione di tutela delle risorse naturali, con particolare attenzione per le diffuse risorse boschive della regione, nella tesi vengono analizzate le possibilità di utilizzo di fonti energetiche alternative, facendo perno esemplificativo sulla realizzazione di un impianto di riscaldamento alimentato a biomassa (residui forestali, residui agricoli). Il lavoro è meritevole di premiazione per il suo peculiare apporto analitico - propositivo in direzione di un fondamentale ambito del possibile sviluppo regionale. Maria Antezza Presidente del Consiglio Regionale della Basilicata 9

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11 INTRODUZIONE L'interesse nei confronti delle risorse energetiche rinnovabili è cresciuto, negli ultimi anni, in seguito alla crescita dei consumi di energia a livello mondiale, all'aumento del prezzo del petrolio, alla preoccupazione per il riscaldamento del pianeta e, non ultima, alla crisi di approvvigionamento energetico che il nostro paese si trova ad affrontare. Il fabbisogno energetico dell'unione Europea (UE) è attualmente soddisfatto importando gran parte dell'energia consumata. L'approvvigionamento energetico attuale dell'ue viene espresso con un tasso di dipendenza pari al 50% e si stima che nel 2030, in assenza di interventi efficaci, tale tasso potrà raggiungere il 70% (Enea, 2000). Per quanto riguarda l'italia il deficit energetico risulta essere ancora più pesante, secondo l'enea il nostro paese importa dall'estero oltre l'82% dell'energia. La principale fonte di approvvigionamento energetico dei Paesi dell'unione Europea (vedi fig. 1) è data dai combustibili fossili (Libro Verde Europeo). In termini geopolitici, il 45% delle importazioni di petrolio proviene dal Medio Oriente e il 40% delle importazioni di gas naturale dalla Russia (Sherwood, 2002). Al pesante deficit energetico dell'ue si aggiungono le forti preoccupazioni ambientali che scaturiscono proprio dall'uso massiccio dei combustibili fossili. La maggior parte degli esperti ritiene che il principale responsabile dell'effetto serra e dei conseguenti cambiamenti climatici in corso, sia l'aumento della concentrazione in atmosfera dei gas derivanti dall'uso eccessivo delle fonti energetiche non rinnovabili. Su scala planetaria la concentrazione di CO2, nell'ultimo secolo, è passata da 280 a 350 ppm (parti per milione) e, allo stato attuale, le attività antropiche contribuiscono ad immettere in atmosfera ogni anno circa 7 Gt di carbonio (ENEA, 2001a). Autorevoli studi sui cambiamenti climatici sono stati effettuati, per conto dell'onu, dall'international Panel on Climate Change (IPCC); un 11

12 FIGURA 1 - Composizione delle fonti energetiche nei paesi dell'unione Europea 41% 40% 30% 20% 10% 22% 16% 15% 6% 0% Petrolio Gas Naturale Carbone Nucleare Rinnovabili Fonte: Dati Libro Verde Europeo. Rielaborazione dell'autrice rapporto di questo comitato, di cui fanno parte centinaia di scienziati (IPCC WGI Third Assessment Report - SPM, 2001), mostra la correlazione tra l'aumento delle emissioni dei "gas serra" e l'aumento della temperatura media della Terra. La temperatura superficiale globale è aumentata, mediamente, nel 20 secolo di circa 0,6 C. E' molto probabile che il decennio dal 1990 al 2000 sia stato il più caldo del secolo, ed il 1998 l'anno più caldo da quando si hanno registrazioni strumentali (1861). (W.W.F. Italia - Notizie). In base ad un rapporto annuale della National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA), basato su ricerche in otto paesi, anche il 2002 è stato molto caldo, secondo solamente al I modelli elaborati dagli scienziati prevedono un aumento della temperatura media da 1 a 3,5 C entro il 2100, se le emissioni di gas serra continueranno ad aumentare con il tasso attuale. Come è facile immaginare questo aumento potrebbe avere un notevole impatto sull'ambiente rappresentando una minaccia per gli ecosistemi naturali, la produzione agricola e gli insediamenti umani. 1) A causa del progressivo incremento del riscaldamento globale piante ed animali saranno sottoposti con una pressione crescente a migrare per 12

13 trovare habitat adatti. La distruzione o la modificazione dei vari ecosistemi avrebbe, pertanto, pesanti conseguenze sul patrimonio di biodiversità del pianeta. 2) Una conseguenza altrettanto grave riguarda il danno subito dal fitoplancton, cioè le microscopiche alghe che sono alla base della catena alimentare marina. 3) Il riscaldamento del pianeta potrebbe inoltre determinare una riduzione dei corsi d'acqua in conseguenza di una evaporazione accelerata. A peggiorare tale situazione ci sarebbe, come previsto da modelli climatici, una riduzione delle precipitazioni estive nelle aree centro continentali. La maggiore velocità di evaporazione e la minore disponibilità di precipitazioni farebbero aumentare anche la domanda per l'irrigazione, aggravando la precaria disponibilità idrica già esistente. L'aumentato fabbisogno d'acqua delle coltivazioni e la ridotta disponibilità potrebbero determinare, in regioni già di per sé aride, una notevole riduzione dei terreni coltivabili. 4) L'aumento di temperatura porterebbe, infine, ad uno scioglimento dei ghiacciai. Conseguenza diretta di tale fenomeno sarebbe l'aumento del livello marino (l'incremento durante il 20 secolo è stato di centimetri) che potrebbe compromettere gli insediamenti e gli ecosistemi di aree costiere e di piccole isole e portare anche ad una salinizzazione delle falde acquifere. È quindi facile intuire la gravità delle conseguenze sociali, politiche ed economiche che possono scaturire da tutti questi effetti diretti del mutamento climatico. Essendo i gas serra prodotti dall'utilizzo dei combustibili fossili (in particolare petrolio e carbone), una delle strade percorribili per limitare tale effetto consiste nell'utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili, le cosiddette "energie pulite", poiché a più basso livello di emissioni. Alla luce degli scenari appena descritti la politica mondiale, comunitaria e nazionale ha sottoscritto, nel corso degli anni, diversi impegni finalizzati allo "Sviluppo Sostenibile". Nel giugno 1992, a Rio de Janeiro, i paesi aderenti alle Nazioni Unite hanno sottoscritto la "Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sui Cambiamenti Climatici" con la quale gli Stati si sono impegnati ad adottare programmi e misure finalizzate alla prevenzione, controllo e mitiga- 13

14 zione degli effetti delle attività umane sul pianeta. Nel dicembre 1997, a Kyoto, è stato concordato un Protocollo attuativo della Convenzione che impegna i Paesi industrializzati e quelli in economia di transizione (i Paesi dell'est europeo), a ridurre le emissioni di gas serra, entro il 2012, complessivamente del 5,2% rispetto ai livelli del Nel 1998 l'ue ha stabilito che la riduzione europea delle emissioni dovrà essere pari all'8% e che l'italia dovrà ridurre conseguentemente le sue emissioni del 6,5% entro il E' opportuno evidenziare la posizione degli Stati Uniti, che pur essendo uno dei paesi con maggiori emissioni di inquinanti, non intendono aderire al protocollo di Kyoto, le cui misure, secondo il presidente George W. Bush, indebolirebbero l'economia americana. Il primo strumento messo in campo a livello nazionale è la delibera del Comitato Interministeriale per la Programmazione Economica (CIPE) n. 137 del 19/11/98 che approva le "Linee guida per le politiche e le misure nazionali di riduzione delle emissioni di gas serra". In seguito sono stati adottati da parte delle amministrazioni pubbliche nazionali e locali altri provvedimenti tesi a favorire l'utilizzo delle energie rinnovabili, fra cui il legno (Pettenella, 2000). Tra le fonti energetiche rinnovabili particolare interesse rivestono le biomasse che, oltre ad offrire un ampio potenziale energetico, rappresentano una risorsa reperibile localmente. Inoltre l'utilizzo delle biomasse a fini energetici non contribuisce all'effetto serra poiché la quantità di anidride carbonica rilasciata durante la decomposizione è equivalente a quella assorbita durante la produzione della biomassa stessa, non vi è dunque alcun contributo netto all'aumento del livello di CO 2 nell'atmosfera. Nel nostro Paese vi è una grande disponibilità di legno non utilizzato che potrebbe essere valorizzato adeguatamente impiegandolo a fini energetici (Francescato, 2002). Nella presente tesi di laurea, l'argomento è stato affrontato facendo riferimento ad un progetto, in fase di attuazione nel comune di Calvello (PZ), volto alla valorizzazione produttiva e ambientale della filiera bosco/legno/energia. Il progetto si inserisce nell'ambito del Programma Nazionale Biocombustibili (PROBIO) di competenza della Regione Basilicata e prevede la progettazione, l'installazione e l'attivazione funzionale di due cal- 14

15 daie, di cui una alimentata a cippato e l'altra a pellets, per la fornitura di riscaldamento e acqua calda sanitaria a locali pubblici. Il presente lavoro si pone l'obiettivo di verificare la disponibilità di biomassa, presente sul territorio in esame, proveniente sia dalle utilizzazioni dei soprassuoli forestali che dagli scarti delle lavorazioni delle imprese di trasformazione del legno (segherie e falegnamerie). Un'attenta analisi non può prescindere dallo studio delle caratteristiche di base del territorio e della sua struttura produttiva che costituiscono la principale chiave di lettura per la comprensione dei vincoli e delle opportunità posti dal territorio all'uso delle risorse energetiche. A tale proposito si è resa necessaria l'implementazione di un Sistema Informativo Territoriale (S.I.T.) che riguardasse l'ambito territoriale della Comunità Montana "Camastra - Alto Sauro" di cui fa parte il comune di Calvello. L autrice Rosanna Votta 15

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