TERMOVALORIZZAZIONE DEI RSU: IMPATTI AMBIENTALI ED OBBIETTIVI DEL PROTOCOLLO DI KYOTO

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1 Università di Roma La Sapienza Dipartimento di Fisica Tecnica Ministero dell Ambiente e della Tutela del Territorio Università degli Studi di Perugia Dipartimento di Ingegneria Industriale GIORNATA DI STUDIO SOSTENIBILITA AMBIENTALE DELLA TERMOVALORIZZAZIONE DEI RIFIUTI SOLIDI URBANI ROMA, 29 OTTOBRE 2002 TERMOVALORIZZAZIONE DEI RSU: IMPATTI AMBIENTALI ED OBBIETTIVI DEL PROTOCOLLO DI KYOTO Relatore: Prof. ing. F.COTANA (Dipartimento di Ingegneria Industriale - Università degli Studi di Perugia)

2 IL RUOLO DELLA V.I.A VALUTARE GLI IMPATTI SULL AMBIENTE DI VARIE ALTERNATIVE PROGETTUALI TUTTE REALIZZABILI ED OTTIMIZZATE RISPETTO AI VARI ASPETTI DI EFFICIENZA E MINIMO IMPATTO AMBIENTALE. Per R.S.U: DISCARICA COMPOSTAGGIO IMPIANTI DI SELEZIONE (Produzione frazione secca-cdr CDR) TERMOVALORIZZAZIONE (con e senza recupero di energia) RECUPERO E RICICLO Situazione attuale anno 1999: 74,4% 2,9% 8,1% 7,2% 7,4%

3 IMPATTO AMBIENTALE PER I TERMOVALORIZZATORI DI R.S.U: PRINCIPALI COMPONENTI DI IMPATTO SULL AMBIENTE RELATIVI ALLO SMALTIMENTO DEI RIFIUTI SOLIDI URBANI: ATMOSFERICO (GAS SERRA) OLFATTIVO ACUSTICO VISIVO ECOSISTEMI TERRENO ACQUE SUPERFICIALI E SOTTERRANEE

4 FATTORI DI EMISSIONE DI GAS SERRA PER UNITA DI RIFIUTO COMBUSTO: LE EMISSIONI DI CO 2 DERIVANTI DALL UTILIZZO DI COMBUSTIBILI FOSSILI HANNO SUPERATO LA CAPACITA DEI SISTEMI NATURALI DI FISSARE IL CARBONIO PRESENTE IN ATMOSFERA SOTTO FORMA DI ANIDRIDE CARBONICA: TENORE DI CO 2 PASSATO DA: 280 p.p.m (inizio epoca industriale) 363 p.p.m*. (dato 1998) 1 LA CO 2 DI ORIGINE BIOGENICA (RINNOVABILE) NON FORNISCE CONTRIBUTI ALLE EMISSIONI DI GAS SERRA NEL CORSO DELLA COMBUSTIONE DEI R.S.U AI FINI DELLA STIMA DELLA CO 2 IMMESSA SI TIENE UNICAMENTE CONTO DELLA FRAZIONE DI CARBONIO PROVENIENTE DA FONTE FOSSILE (PARI A CIRCA 1/3 DEL TOTALE PRESENTE NEI R.S.U.)

5 RINNOVABILITA DEI R.S.U COMPOSIZIONE MERCEOLOGICA MEDIA E RINNOVABILITA R.S.U.* COMPONENTE Carta e cartoni Plastiche e gomme Organico Legno Tessili Vetro e inerti Metalli Sottovaglio CONTENUTO (%) ,6 2, RINNOVABILITA (%) FRAZIONE RINNOVABILE (%) ,6 1, ,8 TOTALE ,6 P.C.I. medio = kcal/kg RSU * Fonte: P.De Stefanis ENEA C.R.Casaccia- Roma

6 FATTORI DI EMISSIONE DI GAS SERRA PER UNITA DI RIFIUTO COMBUSTO: NELL IPOTESI DI UTILIZZARE RSU IN TERMOUTILIZZATORI CON PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA SI PUO STIMARE CHE: 1 Kg di RSU SI TRADUCE MEDIAMENTE IN: 0,56 kwh kwh e. /kg kg RSU EMISSIONI DI CO 2eq. PER Kg DI RSU A PARITA DI ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA: CENTRALE TRADIZIONALE A MIX COMBUSTIBILI FOSSILI: 408 g CO 2eq COMBUSTIONE R.S.U. MEDIANTE TERMOVALORIZZAZIONE: 324 g CO 2eq EMISSIONI EVITATE CON RICORSO A TERMOVALORIZZAZIONE: -84gCO 2eq. /kg RSU

7 EMISSIONE DI CO 2eq. PER UNITA DI ENERGIA ELETTRICA PRODOTTA*: Emissioni CO 2 fossile Emissioni N 2 O*** u.m CENTRALE TERMOELETTRICA ALIMENTATA A MIX DI COMB.FOSSILI** g CO 2eq. /kwh e g CO 2eq. /kwh e COMBUSTIONE RSU MODERNO IMPIANTO EMISSIONI DI CO 2 EVITATE CON TERMOVALORIZZAZIONE g CO /kwh 2eq. e * Fonte: P.De Stefanis ENEA C.R.Casaccia- Roma EMISSIONI EVITATE ** valore medio, a livello nazionale, riferito al mix di combustibili impiegato per la produzione di energia in centrali termoelettriche di tipo convenzionale *** emissioni di N 2 O stimate sulla base di un fattore di emissione pari a 0,1 kg di N 2 O/t materiale combusto VALUTAZIONI FATTE SENZA TENER CONTO DELLE EMISSIONI DI CO 2eq.. DERIVANTI DA SMALTIMENTO IN DISCARICA NOTA: efficienza di recupero di en.elettrica (al netto degli autoconsumi) assunta pari al 22% per la combustione di RSU (valore medio tipico per impianti di nuova generazione)

8 CONFRONTO TRA DISCARICA - TERMOUTILIZZAZIONE EMISSIONI DI CO 2eq. PER UNITA DI R.U SMALTITO: Unità di misura DISCARICA CONTROLLATA CON CAPTAZIONE DI BIOGAS COMBUSTIONE RSU MODERNO IMPIANTO Produzione biogas Captazione biogas Nm 3 /t RU % 92* Emissioni lorde di CO 2eq. Emissioni evitate di CO 2eq. ** EMISSIONI DI CO 2 EVITATE CON TERMOVALORIZZAZIONE g CO 2eq./kg RSU g CO 2eq./kg RSU (per mancato ricorso a comb.fossili) g CO 2eq./kg RSU EMISSIONI EVITATE 374 *Valutata in base alla metodologia di default dell IPCC ** dalla sola produzione di energia elettrica per entrambe le tecniche COMPLESSIVAMENTE, PER OGNI KG DI RSU IMPIEGATO PER PRODURRE EN.ELETTRICA SI OTTIENE UNA RIDUZIONE EMISSIONI DI CO 2eq. DI: 374 gco 2 /Kg RSU equivalenti a 667 gco 2 /kwh e Nota: I LIVELLI DI CAPTAZIONE DI BIOGAS IN ITALIA SONO NETTEMENTE INFERIORI (ca.25%), SI POTREBBE STIMARE UN GUADAGNO DI EMISSIONI NETTE SUPERIORE A 500 g CO 2eq. /kg RSU

9 A) B) C) VALUTAZIONE CONSUMI DI COMBUSTIBILE FOSSILE EVITATI TRAMITE TERMOVALORIZZAZIONE R.S.U.: SITUAZIONE ATTUALE*: EN.ELETTRICA PRODOTTA DA RSU 1 : 650 GWh = 55,9 ktep EN.ELETTRICA PRODOTTA DA FONTE TERMOELETTRICA 2 : ktep CONSUMI COMB. FOSSILE PER PRODUZIONE EN.ELETTRICA 3 : ktep POTENZA TOTALE ELETTRICA INSTALLATA TERMOUTILIZZATORI: 256 MW e ATTUALE PRODUZIONE DI EN.ELETTRICA DA RSU: 0,032 tep/t RSU CONSUMI COMB. FOSSILE EVITATI CON RICORSO A RSU : 133 ktep EN.ELETTRICA DA RSU/EN.ELETTRICA DA COMB.FOSSILI (78% EN.TERMOELETTRICA TOTALE PRODOTTA IN ITALIA): 0,3 % SCENARIO 1 (50% RSU PRODOTTI DESTINATO A TERMOVALORIZZAZIONE) POTENZIALE PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA DA RSU: 456 ktep CONSUMI COMB. FOSSILE EVITATI CON RICORSO A RSU : 1086 ktep EN.ELETTRICA DA RSU/EN.ELETTRICA DA COMB.FOSSILI (78% EN.TERMOELETTRICA TOTALE PRODOTTA IN ITALIA): 2,53 % SCENARIO 2 (74,4% RSU PRODOTTI DESTINATO A TERMOVALORIZZAZIONE) POTENZIALE PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA DA RSU: 678 ktep CONSUMI COMB. FOSSILE EVITATI CON RICORSO A RSU : 1615 ktep EN.ELETTRICA DA RSU/EN.ELETTRICA DA COMB.FOSSILI (78% EN.TERMOELETTRICA TOTALE PRODOTTA IN ITALIA): 3,7 % 1, 2, 3 (Fonte: ENEA Rapporto Energia e Ambiente 2000 ), DATO 1999 * Considerando che t di RSU su t (= 82%) sono state sottoposte a recupero energetico DATO 1999 (Fonte:ANPA-ONR Rapporto Rifiuti 2001)

10 METODOLOGIE DI STIMA DELLA SUPERFICIE FORESTALE PER L ASSORBIMENTO L DELLA CO 2eq. 2eq. : IPCC (International Panel on Climate Change) Land Use,, Land Use Change and Forestry.. A special report of the IPPC, Summary for Policymakers FORESTA IN CLIMA TEMPERATO, ASSORBIMENTO 1,8 t CO 2 /ha anno IPCC (Intenationale Panel on Climate Change) Climate Change 2001 FORESTA EQUATORIALE, ASSORBIMENTO 4,3 t CO 2 /ha anno IEA (International Energy Agency) Greenhouse Gas Programme FORESTA CON ASSORBIMENTO 12 t CO 2 /ha anno Wakernagel M. et al.,1997 Ecological Footprint of Nations,, The Earth Council 1 ha di FORESTA ASSORBE LA CO 2 DERIVANTE DA 100 Gj DERIVANTI DA COMBUSTIONE DI COMBUSTIBILI FOSSILI

11 VALUTAZIONE COMPARATA SMALTIMENTO IN DISCARICA - TERMOVALORIZZAZIONE R.S.U IN TERMINI DI FORESTA EQUIVALENTE: A) SITUAZIONE ATTUALE*: RSU TOTALI PRODOTTI ANNUI IN ITALIA 1 : t (100%) RSU TOTALI INVIATI AD INCENERIMENTO 1 : t (7,4%) RSU TOTALI INVIATI AD TERMOVALORIZZAZIONE CON RECUPERO.EN.ELETTRICA 1 : t (6,1%) Q.TA DI CO 2 EVITATA: 374 Kg CO2 eq x t RSU = t/anno FORESTA EQUIVALENTE STIMATA: 543 Km 2 * (ca Km 2 ** * FONTE ANPA-ONR, DATO 1999 Rapporto Rifiuti Km 2 *** (ca. ½ COMUNE DI PERUGIA) ** (ca. ½ VAL D AOSTA) *** (ca. FRIULI V.GIULIA) B) SCENARIO 1 (50% RSU PRODOTTI DESTINATO A TERMOVALORIZZAZIONE): Q.TA DI CO 2 EVITATA: 374 KgCO2 eq x t RSU = t/anno FORESTA EQUIVALENTE STIMATA: 4441 Km 2 * Km 2 ** Km 2 *** (ca. MOLISE) ** (ca. ½ PIEMONTE) *** (ca. 2 VV. CALABRIA) * IPCC (International Panel on Climate Change)Land Use,, Land Use Change and Forestry.. A special report of the IPPC, Summary for Policymakers ** IPCC (International Panel on Climate Change)ClimateClimate Chenge 2001 *** IEA (International Energy Agency)Greehouse Gas Programme

12 VALUTAZIONE COMPARATA SMALTIMENTO IN DISCARICA - TERMOVALORIZZAZIONE R.S.U SCENARIO ATTUALE*: ATTUALMENTE LA DISCARICA CONTROLLATA RAPPRESENTA IL 74,4% DELLE METODOLOGIE DI SMALTIMENTO DI R.S.U IN ITALIA: t DI RSU PRODOTTE NEL 1999* t DI RSU INVIATE IN DISCARICA A) B) C) SE LA MEDESIMA QUANTITA FOSSE INVIATA A TERMOVALORIZZAZIONE: POTENZIALE PRODUZIONE DI EN.ELETTRICA * FONTE ANPA-ONR, DATO 1999 Rapporto Rifiuti 2001 EN.ELETTRICA: 678 ktep = GWh e (2,9% prod.nazionale 1999) CONSUMI EVITABILI DI COMB.FOSSILI: 1615 ktep EVITABILI : t CO 2eq. EMISSONI DI CO 2eq. EVITABILI : 1990,secondo 2eq. il Protocollo di EQUIVALENTE: Km 2 (ca Km 2 (ca Km 2 (ca. 2 SUP.FORESTA EQUIVALENTE: CO 2 SINK.2 vv.val D Aosta Aosta) ca Veneto) (ca.2% CO CO 2eq. Protocollo di Kyoto) (ca. 2 vv.toscana)

13 CONCLUSIONI: LA TERMOVALORIZZAZIONE DEI RSU PUO CONTRIBUIRE ALLA PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA FINO AD UN MAX DI: 3,7% DELL ATTUALE PRODUZIONE TERMOELETTRICA ITALIANA (BRUCIANDO IL 74,4% DESTINATO ALLA DISCARICA) LA TERMOVALORIZZAZIONE DEI RSU PUO CONTRIBUIRE AL RAGGIUNGIMENTO DEGLI OBIETTIVI PREVISTI DAL PROTOCOLLO DI KYOTO FINO AD UN MAX. DI: 2% RISPETTO ALLE EMISSIONI DI CO 2eq. DEL 1990 POICHE OLTRE IL 68% DEI RSU E E RINNOVABILE, LA TERMOVALORIZZAZIONE DELL ATTUALE QUANTITA DI RIFIUTI DESTINATA A DISCARICA EQUIVALE AD UN POZZO DI CO 2eq.CON POTENZIALITA EQUIVALENTI AD UNA SUPERFICIE DI BOSCO PARAGONABILE CIRCA ALLA SUPERFICIE DELLA REGIONE VENETO