BIOMASSTRADECENTRE II

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1 Massimo Negrin BIOMASSTRADECENTRE II WORK PACKAGE 5: PROMOZIONE DEGLI STANDARD DI QUALITÀ E CRITERI DI SOSTENIBILITÀ QUALITY ASSURANCE AND QUALITY CONTROL (QA/QC) SYSTEM Work package leader: Slovenian Forestry Institute Padova Italy

2 1. Sommario 1. Introduzione Requisiti qualitativi e norme di riferimento Come nasce una norma? Obiettivo e scopo del sistema di garanzia della qualità (QA) dei biocombustibili A chi sono rivolte le linee guida? Filiera di Produzione dei combustibili solidi Le tipologie di filiera Misure per l implementazione del QA/QC Tracciabilità Requisiti per la produzione Definizione delle specifiche del combustibile Documentazione da produrre nei passaggi della filiera Analisi dei fattori che influenzano la qualità del carburante e le prestazioni dell'azienda Identificazione e controllo dei punti critici (CCP) Selezione delle misure adeguate per dare fiducia ai clienti Istituzione e documentazione per la gestione separata dei materiali non conformi e dei biocombustibili solidi ofuels Trasporto, mivimentazione e stoccaggio Analisi del combustibile e specifiche Dichiarazione di conformità e etichettatura del prodotto Sistemi di certificazione ei marchi di qualità dei prodotti Riferimenti Definizioni Specifiche tecniche per biocombustibili legnosi Pellet di legno UNI EN : Briquettes di legno UNI EN : Cippato di legno UNI EN : 2011 pren ISO : Legna da ardere - UNI EN :

3 1. Introduzione Questo manuale si propone di offrire delle informazioni inerenti gli aspetti di sostenibilità e certificazione della filiera di approvvigionamento di biocombustibili legnosi. Il sistema QA/QC (Quality Assurance/Quality Control Garanzia di qualità e controllo di qualità) è tarato per i produttori e distributori di biocombustibili solidi, prodotti secondo gli standard CEN (EN) e le rispettive specifiche tecniche (CEN/TR). Non sempre un sistema QA/QC è applicabile su aziende di piccola-media taglia, a causa degli alti costi imputabili al servizio di ispezione e analisi di laboratorio. Ad oggi infatti si è ampiamente diffuso l impiego di attestazioni di conformità per la commercializzazione di cippato e legna da ardere. Trattasi di un attestazione volontaria rilasciata da un laboratorio su un campione fornito dall azienda che ne fa richiesta di analisi secondo la Norma UNI EN Sarà poi responsabilità del produttore immettere sul mercato un prodotto conforme a quello dichiarato nell attestazione, che non prevede appunto un controllo da parte di un ente terzo accreditato. Il sistema di certificazione - che prevede invece l ispezione da parte di un ente di certificazione accreditato - viene impiegato per alzare il livello di fiducia dei consumatori e di responsabilità dei produttori, che hanno la possibilità di dimostrare ai clienti il raggiungimento di una determinata qualità del prodotto, attraverso il controllo dei processi nella catena di fornitura. La struttura del manuale è influenzata anche dalla recente normativa riguardante la legalità dei prodotti legnosi. Il Regolamento (UE ) n 995/2010 del Parlamento Europeo e del Consiglio, del 20 ottobre 2010, stabilisce gli obblighi degli operatori che commercializzano legname e prodotti legnosi sul mercato europeo (regolamento sul legname UE), al fine di contrastare il commercio illegale. Per la prima questo regolamento vieta l'immissione sul mercato UE di legname e prodotti da esso derivati di provenienza illegale. Oltre a questo vi è un obbligo generale di tracciabilità dei prodotti legnosi sul mercato dell'ue 27. Questi aspetti saranno integrate nel manuale in quanto il regolamento è entrato in vigore nel marzo Questo manuale si concentra sui biocombustibili solidi legnosi e può essere utilizzato da tutti gli operatori/utenti nella catena di fornitura nel campo di applicazione della norma EN

4 Di seguito si riporta un elenco delle norme fondamentali del CEN e delle specifiche tecniche considerate in questo manuale: Terminologia e definizioni: EN 14588:2010, Biocombustibili solidi - Terminologia, definizioni e descrizioni Le specifiche e le classi dei combustibili legnosi: EN :2010, Biocombustibili solidi - Specifiche per i combustibili per uso non industriale e classi - Parte 1: Requisiti generali Garanzia della qualità del combustibile: EN :2011, Biocombustibili solidi - la garanzia della qualità del combustibile - Parte 1: Requisiti generali CEN / TR 15569: Biocombustibili solidi - Guida per un sistema di garanzia della qualità. Nota: è stato sviluppato dal comitato ISO una nuova serie modificata di standard e quando questa verrà adottata dal CEN, il documento di orientamento sarà di conseguenza recepito e aggiornato. Cfr. l'allegato 4 per la lista degli standard in fase di sviluppo. 2. Requisiti qualitativi e norme di riferimento Le norme sono documenti che definiscono le caratteristiche (dimensionali, prestazionali, ambientali, di qualità, di sicurezza, di organizzazione, ecc.) di un prodotto, processo o servizio. Allo stato attuale, la classificazione qualitativa dei biocombustibili solidi e la standardizzazione dei metodi e dei processi per determinarne la qualità e la costanza delle caratteristiche sono definiti a livello europeo da una serie di norme tecniche sviluppate dal CEN/ TC 335, ovvero il comitato tecnico (TC) per i biocombustibili solidi istituito in seno al CEN1* che negli anni tra il 2000 e il 2006 ha sviluppato una serie di specifiche tecniche (CEN/TS) per la definizione delle norme europee EN, pubblicate negli anni tra il 2009 e il ll crescente scambio internazionale di biocombustibili solidi ha fatto sorgere la necessi- tà di regolamentare con maggior trasparenza i rapporti commerciali. Per tale motivo nel 2007 è stato istituito il Comitato Tecnico per i biocombustibili solidi in ambito ISO2 (ISO/TC 238), che ha ripreso e utilizzato le norme EN già pubblicate dal CEN per lo sviluppo degli standard internazionali. Le prime norme ISO relative ai combustibili solidi saranno pub- blicate nel Questo comporterà che le norme europee attualmente vigenti saranno ritirate e sostituite dai nuovi standard. 4

5 Processo di definizione delle specifiche tecniche e delle norme che discipli- nano i biocombustibili solidi 1.1 Come nasce una norma? Il processo di normazione europeo ed internazionale segue regole precise secondo le quali lo sviluppo degli standard avviene in tre fasi: creazione di gruppi di lavoro o comitati tecnici per la definizione delle bozze/proposte di norma indicate con il prefisso pr. indagine delle proposte di norma con la raccolta e l integrazione delle osservazioni avanzate delle organizzazioni nazionali di normazione (in Italia l UNI). Questi standard sono indicati con il prefisso Fpr. ratifica, ovvero votazione del nuovo standard da parte degli organismi di norma- zione nazionali. In caso di ratifica, lo standard è pubblicato e quindi contrassegnato con EN o ISO. Quindi, il processo di elaborazione delle norme EN prevede che i progetti siano sottoposti all inchiesta pubblica per raccogliere i commenti degli operatori. Per i progetti di norma in ambito europeo, è previsto che, ad esprimere il proprio parere, siano esclusivamente gli Enti nazionali di normazione dei Paesi aderenti al CEN. L UNI è dunque l unico responsabile della posizione italiana che viene comunicata al CEN. Per definire tale posizione nazionale l UNI si avvale della competenza dei propri Organi Tecnici e degli Enti Federati. 5

6 3. Obiettivo e scopo del sistema di garanzia della qualità (QA) dei biocombustibili L'applicazione e l' uso comune di norme è necessario per creare un mercato più dinamico e sostenibile dei biocombustibili solidi all interno dell UE, oltre che una ottimizzazione delle interazioni tra produttori, fornitori e utenti finali ( Langheinrich, Kaltschmitt 2006 ). Le esigenze degli utenti finali rispetto alla qualità, possono variare notevolmente in base alla scala di commercializzazione. Si possono distinguere principalmente due tipi di utilizzatori finali di biocombustibili solidi: Utilizzatori di piccola scala, dove che necessitano di un prodotto con stringenti requisiti sulla qualità. Utilizzatori di larga scala, presso i quali sono presenti impianti di larga scala più flessibili dal punto di vista qualitativo del combustibile. In questi contesti è possibile approvvigionare gli impianti con materiale di qualità più scadente e con un minore costo di reperibilità. Secondo la terminologia della norma ISO 9001 di un sistema di Gestione per la Qualità (QM) è generalmente costituito da Pianificazione della qualità (QP), controllo di qualità (QC ), Garanzia di qualità (QA) e Miglioramento della qualità (QI). La garanzia della qualità del carburante (QA) è focalizzata sulla fiducia di rispetto dei requisiti di qualità saranno soddisfatti se una delle parti più importanti è coperta dal controllo di qualità (QC) che si concentra sul rispetto dei requisiti di qualità per i biocombustibili solidi. Il QA/QC deve essere applicato a tutti i livelli della filiera per aumentare la fiducia nel mercato. La qualità dei combustibili si completa attraverso l indicazione dei controlli e delle procedure da seguire al fine di garantire la tracciabilità e la costanza delle caratteri- stiche dei combustibili lungo tutta la filiera. Le norme europee della serie EN 15234, parti dalla 1 alla 6, definiscono le procedure per il mantenimento dei requisiti di qua- lità lungo la catena di approvvigionamento, dalla ricezione delle materie prime fino alle consegna del combustibile al consumatore finale, fornendo anche le indicazioni relative all etichettatura del prodotto. L'ambito di attuazione del QA/QC è definita nella EN La relazione tra la catena di approvvigionamento e di copertura dei sistemi di garanzia della qualità è schematizzato nella Figura 1. 6

7 Figura 1: Filiera di approvvigionamento dei combustibili solidi La norma sulla tracciabilità si integra con le norme di qualità dei combustibili al fine di offrire la completa sicurezza della filiera di approvvigionamento. 7

8 FASI VALUTATE DALLO STANDARD FASI NON VALUTATE DALLO STANDARD 4. A chi sono rivolte le linee guida? Alle aziende che operano nel segmento produttivo nella filiera destinata alla realizzazione di cippato e legna da ardere. In particolare ci si riferisce a: Segherie; Imprese boschive; Aziende specializzate nelle operazioni di cippatura (compresi i terzisti) Alle aziende che operano nel settore della distribuzione nella filiera destinata alla realizzazione di cippato e legna da ardere, e quindi aziende che sono in grado di erogare i seguenti servizi: Fornitura di legna e cippato per piccoli e medi impianti; Consegna legna a domicilio; Vendita al dettaglio legna da ardere e cippato; Servizio calore (contracting); Gestori piattaforme. QUALI SONO LE FASI DELLA FILIERA? Lo standard ha come obiettivo la valutazione della sostenibilità della filiera che inizia dalla gestione della materia prima ed arriva fino alla bocca dell impianto per la produzione dell energia. PRINCIPALI FASI DELLA FILIERA Gestione materia prima Produzione materiale forestale o approvvigionamento di resti Trasporto Trasformazione e riduzione del materiale presso azienda Vendita prodotto Gestione impianto Gestione e utilizzo energia prodotta 8

9 1.2 Filiera di Produzione dei combustibili solidi Ogni processo può essere costituito da una o più operazioni. Le operazioni possono essere gestite tra le diverse società o all'interno della stessa azienda. La catena di approvvigionamento è divisa in 3 diversi processi: approvvigionamento, di trasformazione e di distribuzione. È importante comprendere il rapporto tra l approvvigionamento e la lavorazione, nonché tra processo di trasformazione e distribuzione. Ogni fase del processo all'interno della catena di fornitura può essere coinvolto nella definizione della qualità specificata. Figure 2. Descrizione del processo produttivo (A guide for a quality assurance system CEN/TR 15569:2009) 5. Le tipologie di filiera L uso dei combustibili legnosi a scopo energetico può realizzarsi attraverso diversi modelli d impiego e/o di gestione della filiera. La modalità di gestione della materia prima, del materiale venduto (cippato o legna da ardere) e dell energia prodotta sono gli elementi fondamentali per la determinazione della tipologia di gestione della filiera. La scelta del modello di filiera può influenzare il livello di remunerazione per gli attori coinvolti e l eventuale controllo/monitoraggio delle possibili ricadute positive/negative durante i principali passaggi lungo la filiera. Come vedremo in seguito, queste linee-guida mirano alla creazione di uno standard rivolto principalmente alle aziende che si occupano della produzione di cippato o di legna da ardere 9

10 (capitolo 4). I modelli di filiera presentati qui di seguito hanno pertanto come attori di riferimento proprio le organizzazioni che si occupano di: riduzione della materia prima in cippato (tramite operazione di cippatura) o in legna da ardere (tramite le operazioni di troncatura e fenditura); produzione e valorizzazione di scarti di prima trasformazione per fini energetici. Oltre all attività di riduzione della materia prima in cippato o in legna da ardere, due grandi passaggi caratterizzano la filiera di queste aziende: l approvvigionamento della materia prima; la gestione del materiale venduto. Approvvigionamento della materia prima La tabella 2 descrive come le aziende produttrici possano gestire la fase della filiera dedicata all approvvigionamento della materia prima destinata ad essere cippata o trasformata in legna da ardere. Il passaggio attraverso la fase di taglio ed esbosco avviene solo se la materia prima è rappresentata da materiale di origine forestale, mentre non sussiste nel caso di approvvigionamento di scarti di prima lavorazione. 10

11 6. Misure per l implementazione del QA/QC La garanzia della qualità del carburante della catena di approvvigionamento e il controllo di qualità dei biocombustibili solidi garantiscono la tracciabilità e contribuiscono ad aumentare la fiducia al cliente finale rispetto a tutti i processi della catena che sono sotto controllo. Le principali procedure che dovranno essere stabilite coprono le aree principali di reperibilità, i requisiti di produzione e la dichiarazione del prodotto. Utilizzando la struttura proposta e la metodologia di QA/QC, si assicura l'esistenza della tracciabilità, di un adeguato controllo sui fattori che influenzano la qualità del carburante e si fornisce agli utenti finali fiducia nella qualità del combustibile. Il sistema di garanzia della qualità deve essere semplice, senza comportare aggravi sulla gestione burocratica. Definizioni di assicurazione della qualità (QA) e controllo della qualità (QC) (secondo EN :2011) : Controllo Qualità: fondamentalmente sul controllo della qualità di un prodotto o un processo per consentire l'erogazione del prodotto o servizio nell'ambito di parametri concordati nel modo più efficiente ed economico. - La garanzia di qualità ha l obiettivo di : - la provenienza del materiale è tracciata e legale - Sia garantita la sostenibilità ambientale - Vengano rispettati i requisiti di qualità intrinseca del prodotto (Norma UNI EN 14961) per la garanzia del QA/QC, secondo la norma EN 15234, è necessario garantire le informazioni su: - Tracciabilità delle materie prime - Requisiti di produzione - Tipo di trasporto, movimentazione e stoccaggio dopo la produzione - Specifiche del combustibile finale 6.1 Tracciabilità In generale, tutti gli operatori della catena di approvvigionamento sono tenuti a garantire la tracciabilità dell'origine e la fonte del materiale consegnato a loro. Per garantire la corretta tracciabilità, è necessario poter dimostrare chiaramente la provenienza del materiale e le sue caratteristiche. La tabella 1 della Norma EN fornisce una classificazione strutturata per quanto riguarda l'origine e la fonte. Come indicato in premessa la tracciabilità in grado di fornire informazioni che potrebbero aiutare gli operatori a rispettare i requisiti di EUTR (Due Diligence). A questo proposito la tracciabilità dovrebbe avere informazioni aggiuntive, principalmente legate a precisazioni inerenti l'origine e alla composizione delle specie legnose. 6.2 Requisiti per la produzione I requisiti di un sistema QA/QC dipendono significativamente dalla complessità del processo di produzione e dalle caratteristiche della materia prima. Questi fattori portano a diverse scale di misure, necessariamente applicate e diversi livelli di dettaglio nella documentazione. L introduzione 11

12 di requisiti obbligatori per il processo di produzione dovrebbe essere attuati in modo economicamente ed efficiente, in modo che questi non pesino troppo sui produttori. La metodologia per la realizzazione di un sistema di QA / QC nel processo di produzione è divisa in sei fasi principali: 1. Specifiche per i biocarburanti 2. Documentazione di passaggo dalla materia tra i vari punti della filiera di produzione 3. Analisi dei fattori che influenzano la qualità del combustibile e le prestazioni dell'azienda 4. Identificazione e documentazione dei punti critici di controllo (CCP) 5. Selezione delle misure adeguate per offrire fiducia agli utenti finali 6. Documentazione per la gestione separata dei materiali non conformi 6.3 Definizione delle specifiche del combustibile Questo passo iniziale influenza notevolmente le successive decisioni sulla scelta delle attrezzature, sulla selezione delle materie prime e dei siti produttivi. Le specifiche possono essere influenzate dalla domanda del mercato, dalle specifiche richieste del cliente e dalle limitazioni di attrezzature dell'operatore. I produttori e gli utilizzatori finali devono tenere in considerazione quanto previsto dalla norma EN Documentazione da produrre nei passaggi della filiera La catena di processo deve essere organizzata in modo tale da poter risalire alle rispettive responsabilità dei diversi attori della filiera. Un effetto positivo sulla negoziazione è prevista anche da una documentazione dei problemi di gestione legati alla produzione e commercializzazione di biocombustibili solidi. 6.5 Analisi dei fattori che influenzano la qualità del carburante e le prestazioni dell'azienda I fattori che determinano la qualità dei biocarburanti e le prestazioni del gestore possono essere suddivisi in: a) esame preliminare delle fonti di combustibile e controllo del materiale in ingresso al fine di stabilire l'idoneità della materia prima; b) fattori legati allo stoccaggio e trasformazione di materie prime che influenzano il raggiungimento e il mantenimento delle caratteristiche qualitative volute del combustibile; c) risorse umane (conoscenze, competenze e qualifiche dei dipendenti). 12

13 6.6 Identificazione e controllo dei punti critici (CCP) Le filiere di approvvigionamento solitamente presentano dei punti critici che devono essere identificati. Il CCP dovrebbe essere selezionato in base alla facilità di valutazione e sulla loro rilevanza per garantire il controllo della qualità e del miglioramento. Il CCP può essere verificato con un ispezione visiva, un campionamento e analisi o controllo strumentale. Il CCP deve essere monitorato secondo una frequenza valori prestabiliti. Il monitoraggio dovrebbe ottimizzare il rapporto tra costi e benefici e quindi essere pienamente integrato nel sistema di QA/QC. La gestione dei punti critici di controllo è di grande importanza per la garanzia della qualità e serve inoltre come misura per evitare la contestazione delle forniture agli utenti finali. Se i produttori vogliono evitare contestazioni, si dovrebbero introdurre verifiche di controllo in opportuni luoghi / punti lungo l'intera catena di fornitura - punti critici di controllo (CCP). 6.7 Selezione delle misure adeguate per dare fiducia ai clienti La fiducia del cliente può essere raggiunta attraverso la selezione di misure specifiche, quali: - Assegnazione delle responsabilità - Formazione del personale - Istruzioni di lavoro - Istituzione di misure di controllo della qualità interne (test, il monitoraggio, la registrazione) - Produzione dell adeguata documentazione dei processi e dei risultati dei test - Attivazione di una procedura di ricevimento e risoluzione dei reclami 6.8 Istituzione e documentazione per la gestione separata dei materiali non conformi e dei biocombustibili solidi ofuels Il materiale non conforme deve essere separato fisicamente in qualsiasi fase del processo di produzione. In caso di biocombustibili solidi non conformi, possono essere adottate misure aggiuntive di controllo e modificazione della qualità del prodotto, quali sistemi di vagliatura o essiccazione. Il biocombustibile non conforme può essere destinato a utenti che possono ricevere materiale con caratteristiche qualitative più scadenti. 6.9 Trasporto, mivimentazione e stoccaggio La corretta conservazione, lavorazione e trasporto influenzao i fattori che determinano la qualità finale del combustibile legnoso. Le procedure per queste operazioni devono essere documentate e sono una parte del sistema di QA/QC. E ragionevole prestare attenzione al trasporto, stoccaggio e movimentazione dei biocombustibili solidi, poiché queste operazioni possono in alcuni casi determinare un peggioramento delle caratteristiche del combustibile. I fattori che richiedono attenzione (secondo EN ) sono: - Le condizioni meteorologiche e climatiche (ad esempio l'umidità) - Le dimensioni dello stoccaggio, le caratteristiche costruttive e le sue condizioni - La possibilità di contaminazione - L idoneità e la pulizia delle attrezzature - Gli effetti del trasporto sul biocombustibile solido (quantità di polvere, durabilità meccanica...) 13

14 - Competenze professionali del personale 6.10 Analisi del combustibile e specifiche Le proprietà dei biocombustibili solidi devono essere specificate nella dichiarazione del prodotto, seguendo i requisiti previsti dalla UNI EN È importante sottolineare che l'intera responsabilità sulle informazioni riportate sul, sono del produttore. Misure per la determinazione dei valori di biocombustibili solidi sono: - Uso di valori tipici (EN o sistema di QA / AC affidabile) - Calcolo delle proprietà utilizzando i valori tipici e altre informazioni (ad esempio la struttura delle fonti, miscela di specie arboree...) - Esecuzione di analisi mediante metodi semplificati o con metodi di riferimento, come indicato nelle norme pertinenti. In caso di test di laboratorio la determinazione metodi di campionamento, la movimentazione e le proprietà del campione devono essere eseguite secondo le norme EN Dichiarazione di conformità e etichettatura del prodotto Lo scopo della dichiarazione del prodotto è favorire la trasparenza dell informazione rispondenza della qualità dei biocombustibili secondo la norme UNI EN (ad esempio cippato, pellet...): - EN :2010 Solid biofuels Fuel specification and classes Part 1: General requirements - EN :2011 Solid biofuels Fuel specification and classes Part 2: Wood pellets for non-industrial use - EN :2011 Solid biofuels Fuel specification and classes Part 3: Wood briquettes for non-industrial use - EN :2011 Solid biofuels Fuel specification and classes Part 4: Wood chips for non-industrial use - EN :2011 Solid biofuels Fuel specification and classes Part 5: Firewood for non-industrial use - EN :2012 Solid biofuels - Fuel specifications and classes - Part 6: Non-woody pellets for non-industrial use 6.12 Sistemi di certificazione ei marchi di qualità dei prodotti La certificazione di parte terza della qualità del prodotto può essere utile per la negoziazione nei globali e dell'ue. I programmi di certificazione di qualità della biomassa stabiliti sono: - En Plus - DIN Plus. - DBOSQ (sviluppato da CTFC) - Certificazione di qualità Biomasud - Legno Fuel Quality Assurance (WFQA)... - Biomassehof Steiermark... - (Sviluppo del marchio di qualità "Biomassehof Steiermark" è in costruzione) 14

15 7. Riferimenti CEN/TR 15569: Solid biofuels - A guide for a quality assurance system EN :2010 Solid biofuels - Fuel specifications and classes - Part 1: General requirements EN :2011 Solid Biofuels Fuel quality assurance Part 1: General requirements BioNorm II, Pre-normative research on solid biofuels for improved European standards, DIII.8 GUIDELINE: Procedure for Quality Planning ( Langheinrich, C., Kaltschmitt, M Implementation and application of Quality Assurance systems. Biomass and Bioenergy, 30: Nemestothy, N. (2012): Grundlagen für die Normung sowie Optimierung von Herstellung und Nutzung von Hackgut. BFW-Praxisinformation 28:

16 8. Definizioni Specifiche tecniche (CEN/TS) Le specifiche tecniche (TS) sono documenti di natura legislativa, sviluppati e approvati da un Comitato Tecnico. Le specifiche tecniche possono essere utilizzate come pre-standard e contengono i requisiti tecnici per le tecnologie ritenute innovative. Le specifiche tecniche sono utili anche quando non c è consenso su uno standard comune e possono essere, ma non obbligatoriamente, utilizzate come standard nazionali. Questo significa che quando è una specifica tecnica è emanata le specifiche tecniche e/o norme che disciplinano la stessa materia a livello dei singoli paesi rimangono in vigore. Norma europea (EN) Una norma è un documento tecnico che serve come regola e orientamento e la sua definizione avviene sulla base del consenso delle parti interessate. Le norme europee devono essere adottate dagli enti di normazione nazionali, in Italia l UNI, come norme nazionali. CEN (Comité Européen de Normalisation) - Comitato europeo di normazione Il comitato tecnico (TC) per i biocombustibili solidi istituito in seno al CEN, il CEN/TC 335, negli anni tra il 2000 e il 2006 ha sviluppato una serie di specifiche tecniche (CEN/TS) che in fase successiva sono state ulteriormente sviluppate per la definizione delle norme europee, pubblicate negli anni tra il 2009 e il ISO (International Organization for Standardization) Comitato Internazionale per la Standardizzazione Il Comitato Tecnico per i biocombustibili solidi in ambito ISO (ISO/TC 238) è stato istituito nel 2007con l obiettivo di standardizzare i biocombustibili solidi per lo sviluppo dei mercati internazionali. Nell ISO / TC 238 numerose norme europee già pubblicati dal CEN sono state utilizzate come progetti di norma di base per lo sviluppo dello standard internazionale. Le prime norme ISO relative ai combustibili solidi saranno pubblicate nel Questo comporterà che le norme europee vigenti non saranno più valide e saranno sostituite dai nuovi standard. 16

17 1.1 FORESTE, PIANTAGIONI E ALTRO LEGNO VERGINE 9. Specifiche tecniche per biocombustibili legnosi La classificazione qualitativa dei biocombustibili soldi è attualmente definita a livello europeo della serie di norme tecniche rientranti nella EN 14961, parti dalla 1 alla 6. La parte generale (1) è completata da standard specifici che individuano le classi di qualità e le specifiche per ciascun combustibile considerato (2-6). L obiettivo di queste norme è fornire principi chiari e inequivocabili per la classificazione dei biocombustibili solidi e offrire quindi una base conoscitiva che agevoli gli scambi commerciali. La norma generale, UNI EN :2010, riporta le classi di qualità dei biocombustibili solidi con l obiettivo di fornire una classificazione chiara e precisa degli stessi basata su «Origine e provenienza», «Forma commerciale» (es. pellet, cippato ) e «Proprietà» (es. contenuto idrico, contenuto di ceneri, ecc.) per consentire una dichiarazione inequivocabile del prodotto. Infine, definisce una serie di informazioni normative che devono essere prese in considerazione nella stesura dei contratti di fornitura e delle relative dichiarazioni di qualità del biocombustibile (allegati 3 e 4). La norma codifica quali sono i tipi di origine della materia prima impiegata per la produzione dei biocombustibili. Classificazione dei combustibili solidi Le parti dalla 2 alla 6 della norma europea UNI EN definiscono nel dettaglio le caratteristiche qualitative per la classificazione di ogni tipologia di biocombustibile solido considerato. Classificazione di origine dei biocombustibili solidi (UNI EN :2010) Latifoglie Conifere Pianta intera senza radici Ceduo a turno breve Cespugli Miscugli intenzionali o meno 1. BIOMASSA LEGNOSA Latifoglie Conifere Pianta intera con radici Ceduo a turno breve Cespugli Miscugli intenzionali o meno Fusto Latifoglie 17

18 1.2 LEGNO PROVENIENTE DA PRODOTTI E RESIDUI DELLE LAVORAZIONI INDUSTRIALI Conifere Miscugli intenzionali o meno Latifoglie fresche (con foglie) Conifere fresche (con aghi) Residui di utilizzazione Latifoglie pre-essiccate Conifere pre-essiccate Miscugli intenzionali o meno Latifoglie Conifere Ceppaie/Radici Ceduo a turno breve Cespugli Miscugli intenzionali o meno Corteccia (da utilizzazioni forestali) Legno da giardini, parchi, alberature, vigneti e frutteti Miscugli intenzionali o meno Latifoglie senza corteccia Conifere senza corteccia Residui di legno non trattato chimicamente Latifoglie con corteccia Conifere con corteccia Corteccia da processi industriali Senza corteccia Residui legnosi trattati chimicamente, fibre e costituenti del legno Con corteccia Corteccia da processi industriali 18

19 2.1 BIOMASSE ERBACEE DA AGRICOLTURA E ORTICOLTURA 1.3 LEGNO USATO Fibre e costituenti del legno Miscugli intenzionali o meno Senza corteccia Legno non trattato chimicamente Con corteccia Corteccia 1. BIOMASSA LEGNOSA Legno trattato chimicamente Senza corteccia Con corteccia Corteccia Miscugli intenzionali o meno 1.4 MISCUGLI INTENZIONALI O MENO Classificazione di origine dei biocombustibili solidi (UNI EN :2010) Pianta intera Stocchi di paglia Colture cerealicole Semi o granella Bucce o gusci Miscugli intenzionali o meno 2. BIOMASSA ERBACEA Pianta intera Stocchi di paglia Colture erbacee Semi Gusci Miscugli intenzionali o meno Colture oleaginose Pianta intera 19

20 2.2 SOTTOPRODOTTI E RESIDUI DALLA LAVORAZIONE INDUSTRIALE DELLE COLTURE ERBACEE b 2.1 BIOMASSE ERBACEE DA AGRICOLTURA E ORTICOLTURA Gambo e foglie Semi Bucce o gusci Miscugli intenzionali o meno Pianta intera Gambo e foglie Colture di radici Radici Miscugli intenzionali o meno Pianta intera Gambo e foglie Colture di leguminose Frutti Bacelli Miscugli intenzionali o meno Pianta intera Gambo e foglie Fiori Semi Miscugli intenzionali o meno 2. BIOMASSA ERBACEA Biomasse erbacee da giardini, parchi, manutenzione delle alberature stradali, vigneti e frutteti Miscugli intenzionali o meno Colture cerealicole e erbacee Residui erbacei non trattati chimicamente Colture oleaginose Colture di radici Colture di leguminose 20

21 3.1 FRUTTETI E ORTICOLTURA Fiori Miscugli intenzionali o meno Colture cerealicole e erbacee Colture oleaginose Residui erbacei trattati chimicamente Colture di radici Colture di leguminose Fiori Miscugli intenzionali o meno Miscugli intenzionali o meno 2.3 Miscugli intenzionali o meno b Il gruppo 2.2 include residui e sottoprodotti della lavorazione dell industria agro-alimentare Classificazione di origine dei biococbustibili solidi (UNI EN :2010) Bacche intere Bacche Polpa Semi Miscugli intenzionali o meno 3. BIOMASSA Bacche intere DA FRUTTI Nocciolo e nocciolino Polpa Nocciolo e nocciolino Miscugli intenzionali o meno Noci e ghiande Noce intera Bucce e gusci 21

22 2.2 SOTTOPRODOTTI E RESIDUI DALLA LAVORAZIONE INDUSTRIALE DI FRUTTI C Nocciolo e nocciolino Miscugli intenzionali o meno Miscugli intenzionali o meno Bacche intere Nocciolo e nocciolino Residui di frutta non trattati chimicamente Noci e ghiande Sansa di oliva Miscugli intenzionali o meno 3. BIOMASSA Bacche intere DA FRUTTI Nocciolo e nocciolino Residui di frutta non trattati chimicamente Noci e ghiande Sansa di oliva esausta Miscugli intenzionali o meno Miscugli intenzionali o meno 3.3 Miscugli intenzionali o meno 4 MISCUGLI INTENZIONALI O MENO 4.1 Miscugli intenzionali 4.2 Miscugli non intenzionali C Il gruppo 3.2 include residui e sottoprodotti della lavorazione dell'industria agro-alimentare 22

23 Pellet di legno UNI EN : 2011 Specifiche ENplus per il pellet di legno (UNI EN :2011) 1 Classe di diametro (D06 or D08) da indicare; 2 Massimo 1% di pellet con lunghezza >40 mm. Lunghezza massima 45 mm; 3 tq= tal quale; ss= sostanza secca; 4 Determinazione a 550 ; 5 Ceneri prodotte a 815 o C La futura pubblicazione della norma ISO - pren ISO :2013 Biocombustibili solidi - specifiche e classi - Parte 2: Classificazione del pellet di legno - introdurrà alcune modifiche alle classi di qualità del pellet, riportando una classificazione per l uso domestico (classi A1, A2 e B) e una per l uso industriale (I1, I2 e I3). Rispetto alla classificazione prevista dall attuale norma EN, la norma ISO introdurrà per il pellet domestico un cambiamento nelle classi di contenuto di ceneri, che saranno dello 0,7%, dell 1,2% e del 3% rispettivamente per le classi A1, A2 e B (tabella 4.2.1). La certificazione ENplus, attiva dal 2010, ha reso operativo lo standard europeo di classificazione del pellet ad uso domestico (UNI EN ) con l obiettivo di garantire una qualità omogenea e costante lungo tutta la filiera di approvvigionamento. ENplus, infatti, non è solo una certificazione di prodotto ma di filiera, che 23

24 esamina e garantisce tutta la catena di custodia: dalla materia prima fino alla consegna del pellet al consumatore finale, attraverso l applicazione della norma UNI EN Qualità, tracciabilità e trasparenza sono, quindi, i tre capisaldi sui quali si basa questo schema di certificazione. La pubblicazione della norma ISO prevista per l anno in corso comporterà necessariamente l allineamento dei parametri qualitativi ai nuovi riferimenti normativi. Tutte le informazioni sulla certificazione ENplus si trovano su: e Briquettes di legno UNI EN : 2011 Specifiche sui briquettes per usi non industriali (UNI EN :2011) Norma in vigore. La pubblicazione della norma ISO (pren ISO :2013 Biocombustibili solidi - specifiche e classi - Parte 2: Classificazione delle briquettes di legno) non comporterà cambiamenti significativi rispetto all attuale 24

25 classificazione. Cippato di legno UNI EN : 2011 pren ISO : 2013 Specifiche per il cippato per uso non industriale (UNI EN :2011) NORMA IN VIGORE * Solo per queste classi il contenuto di Azoto, Zolfo, Cloro, Arsenico, Cadmio, Cromo, Rame, Piombo, Mercurio, Nickel, Zinco deve essere inferiore ai limiti imposti dalla norma di riferimento. DLgs 152/2006 È necessario sottolineare a proposito della classe B della norma sul pellet e della classe B2 della norma sul cippato, che non tutte le legislazioni dei Paesi EU permettono l uso di legno trattato chimicamente. In questo 25

26 caso, lo standard contiene delle varianti (A-deviation) in accordo con la specifica situazione nazionale. È questo il caso dell Italia dove la biomassa combustibile è definita dal Decreto Legislativo n. 152/2006 e successive modificazioni, che impone unicamente l utilizzo di biomassa che abbia subito lavorazione meccanica, ovvero non trattata chimicamente. La norma per il cippato riporta inoltre le indicazioni relative alla classificazione granulometrica, la cui determinazione deve essere effettuata utilizzando il metodo di prova indicato nella UNI EN : Classificazione granulometrica UNI EN :2011 (metodo di prova) - NORMA IN VIGORE * Il valore numerico (classe-p) è riferito alla dimensione della frazione di particelle (almeno per il 75% in peso) che passano attraverso le maglie con fori rotondi del setaccio.rame, Piombo, Mercurio, Nickel, Zinco deve essere inferiore ai limiti imposti dalla norma di riferimento. L applicazione pratica della norma (UNI EN ) ha generato problemi legati alla classificazione delle caratteristiche granulometriche, a causa della definizione di soglie di accesso alle specifiche classi troppo rigide e quindi eccessivamente restrittive. La pubblicazione della norma ISO per la classificazione del cippato (pren ISO ), prevista nel corso del 2014, introdurrà alcuni importanti cambiamenti, in particolare nel metodo impiegato per la determinazione della pezzatura, previsto dalla priso , che semplificherà le procedure di attribuzione della classe di qualità, poiché sarà considerata la cumulabilità delle classi dimensionali. In tabella si riportano per esteso le caratteristiche di pezzatura del cippato previste dalla ISO. 26

27 Classificazione granulometrica del cippato in base alla pren ISO :2013 con determinazione in base alla pren ISO :2013 *Il valore numerico (classe-p) è riferito alla dimensione della frazione di particelle (almeno il 60% in peso) che passano attraverso le maglie con fori rotondi del setaccio (ISO ). Deve essere specificata la classe più bassa. Per il cippato può essere specificata solo una classe. 27

28 Legna da ardere - UNI EN :2011 Specifiche per la legna da ardere stagionata/essiccata per usi non industriali (UNI EN :2011) 28

29 Strumenti per la determinazione delle principali caratteristiche qualitative dei biocombustibili solidi Per una precisa valutazione e determinazione delle caratteristiche qualitative dei biocombustibili solidi, sono necessarie delle analisi di laboratorio, condotte secondo quanto previsto dalle specifiche norme di riferimento. All arrivo del campione in laboratorio (istruzioni per l invio dei campioni al laboratorio disponibili sul sito questo viene predisposto e suddiviso in sottocampioni per le analisi (UNI EN 14778). Alcuni sottocampioni sono analizzati tal quali (contenuto idrico M, di massa volumica BD, durabilità meccanica DU). Altri sottocampioni devono invece essere pre-essiccati e condizionati prima delle analisi (potere calorifico Q, contenuto in ceneri A, distribuzione granulometrica P). Da questo punto in poi i sottocampioni seguono il percorso di analisi qualitativa di seguito descritto: Riduzione dimensionale del campione: riduzione della pezzatura nominale del campione alla dimensione richiesta per le analisi di potere calorifico e ceneri ( 1mm), tramite un mulino a coltelli da laboratorio. Contenuto idrico M: metodo termogravimetrico - UNI EN La procedura prevede l essiccazione di campioni di biocombustibile (almeno 300 g) in stufa ventilata alla temperatura di 105 C per il tempo necessario affinché la differenza di peso dei campioni, verificata a intervalli orari, non sia inferiore allo 0,2%. Il risultato è ottenuto dalla differenza in peso, su base percentuale, del campione integro prima e dopo l essiccazione. Massa volumica apparente BD (densità sterica) - UNI EN 15103: viene misurata in kg/msr e si stima pesando ripetutamente un contenitore di volume noto (50 l per il cippato, 5 l per il pellet) pieno a raso di materiale e rapportando il peso del volume misurato al volume di un m3 (1000 l). Durabilità meccanica del pellet - UNI EN : campioni di 500 g siano immessi in un apposita macchina costituita da cassette in acciaio inox, di dimensioni stabilite dalla normativa di riferimento, fatte ruotare attorno al loro baricentro assiale per 10 min (50 rpm). Il risultato è ottenuto dalla differenza in peso, su base percentuale, della frazione integra del campione prima e dopo la prova. Potere calorifico Q - UNI EN 14918: prevede la combustione completa di una porzione di campione ridotta alla dimensione nominale 1 mm. Per questa prova si utilizza un calorimetro all interno del quale, nella camera di decomposizione o bomba, è posto il campione da analizzare. Una volta chiusa la bomba, è caricata con ossigeno e inserita nel calorimetro, che procede automaticamente alla prova e alla misura dell energia sprigionata dalla combustione del campione. Il risultato è espresso in MJ/kg o kwh/kg ed è funzione del contenuto idrico del campione analizzato. La successiva determinazione di M anche sul subcampione usato per la prova Q, permette di calcolare il potere calorifico del campione secco. Contenuto in ceneri A - UNI EN 14775: considera la completa calcinazione di un sotto-campione di circa 1 g. La metodologia prevede l immissione in forno a muffola a temperature scalari secondo delle rampe di incremento predefinite dalla norma fino a 550 C, temperatura che assicura la completa calcinazione del campione. Il valore del contenuto in ceneri si ottiene dalla differenza di peso, su base percentuale, del campione a temperatura ambiente prima e dopo la calcinazione. Distribuzione granulometrica P - UNI EN 15149: si basa sull operazione di vagliatura, tramite setacci certificati ISO , del campione analizzato. Lo strumento provvede a far vibrare alternativamente su due direzioni ortogonali i vagli per un tempo totale di 15 min. Il peso delle frazioni così separate, riportato su base percentuale del peso iniziale del campione, definisce la distribuzione granulometrica del campione. 29

30 Il percorso dei campioni termina con la compilazione dell Attestato di analisi da parte del responsabile tecnico e sottoscritto dal responsabile scientifico del Lab. ABC. [30] Il dipartimento TeSAF dell Università di Padova si è dotato di un laboratorio (Lab. ABC), con cui AIEL è convenzionata, che offre un servizio di analisi della qualità dei biocombustibili solidi ( Strumenti per la determinazione speditiva del contenuto idrico Pur essendo il metodo per pesata (UNI EN :2009) l unico riconosciuto come riferimento per un esatta determinazione del contenuto idrico del legno, oggi la tecnologia offre strumenti portatili pratici per la sua rapida determinazione. Naturalmente la precisione del risultato è dipendente dalla rappresentatività del campione e dall accuratezza con cui l operatore effettua le misurazioni. Particolare cura deve essere posta nell impostazione iniziale degli strumenti e dei fattori di correzione. I misuratori che si trovano in commercio si dividono in strumenti ad infissione e a contatto. Legna da ardere e stanghe Nel caso della legna da ardere e del legno tondo (stanghe) si possono impiegare strumenti ad infissione che misurano la resistenza elettrica (conduttanza) tra due elettrodi (chiodi). Esiste una correlazione tra resistenza elettrica ed umidità del legno, che è massima nel campo igroscopico (M 0-23%). La misura è effettuata solo nello spazio tra gli elettrodi alla profondità di inserzione degli stessi (fino a ca. 5 cm). I modelli specifici più recenti sono in grado di determinare il contenuto idrico del campione nel range M 10-60% (u %) con una risoluzione dello 0,1% ( Cippato Nel caso del cippato si impiegano strumenti a contatto che misurano la costante dielettrica (carica elettrostatica) che è tanto maggiore quanto più elevata è l umidità del legno. Negli ultimi anni sono stati sviluppati igrometri dielettrici specifici per il cippato, la segatura, i trucioli, la corteccia e il pellet. Lo strumento è in grado di misurare cippato appartenente alle classi di pezzatura P16 e P45, con un contenuto idrico massimo del 60%. Il materiale viene dapprima pesato per individuare la corretta curva di calibrazione nello strumento. A questo punto il cippato viene rovesciato all interno del contenitore dove è attraversato da un debole campo elettromagnetico influenzato dal contenuto idrico del legno. In pochi secondi è possibile leggere sul display la misura del contenuto idrico del campione. Un opzione più speditiva e meno costosa, benché con un grado di precisione inferiore, è rappresentata dal misuratore di contenuto idrico a sonda, una volta infisso nel cumulo di cippato restituisce subito il valore di contenuto idrico ( 30

31 Allegato: Esempio di dichiarazione di qualità del cippato (cfr. CEN/TS 15234:2006) 31

32 The sole responsibility for the content of this publication lies with the authors. It does not necessarily reflect the opinion of the European Communities. The European Commission is not responsible for any use that may be made of the information contained therein. 32