La termovalorizzazione: situazione attuale e prospettive future

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1 La termovalorizzazione: situazione attuale e prospettive future Simona Calà Antonio Messia Claudia Potena Debora Renzoni Luca Rizzitelli Abstract Obiettivo di questo lavoro è valutare la possibilità di avvalersi del recupero energetico dai rifiuti analizzando da un punto di vista normativo, economico ed ambientale la termovalorizzazione in Italia. A partire dall analisi dell evoluzione dei rifiuti negli ultimi anni, sono stati proposti degli scenari sulla termovalorizzazione in un sistema di gestione integrata ed intelligente del ciclo dei rifiuti. In linea con la strategia europea sulla gestione dei rifiuti, si è analizzata la situazione italiana riguardante la produzione, la raccolta differenziata e la termovalorizzazione dei rifiuti urbani, al fine di valutare il potenziale associato al recupero d energia da Combustibile Da Rifiuti (CDR). Infine sono state analizzate le opportunità che rendono la termovalorizzazione una valida alternativa alla discarica, facendo le dovute considerazioni sui presupposti necessari a creare le condizioni per la sua diffusione. La situazione RU in Italia La produzione di rifiuti urbani in Italia mostra un trend crescente, come si può vedere nel grafico sottostante che riporta i dati nazionali dal 1997 al Produzione RU in Italia

2 A fronte di un andamento crescente della produzione di rifiuti urbani, la gestione dei rifiuti in Italia presenta ancora dei caratteri di profonda inefficienza con una quota di raccolta differenziata (RD) che si attesta solamente intorno al 14% (valore medio nazionale), percentuale ben lontana dall obiettivo fissato dal decreto Ronchi del 1997 con un 35% di RD da raggiungersi entro il Nel seguente grafico vengono riportate le singole quote regionali al % La raccolta differenziata in Italia (%) Anno Calabria Sardegna Campania Sicilia Molise Basilicata Puglia Lazio Abruzzo Umbria Marche Liguria Valle d'aosta Piemonte Friuli Toscana Emilia R. Trentino Alto Adige Veneto Lombardia Per quanto concerne la quota di RU destinata alla termovalorizzazione/incenerimento (vedi grafico sottostante) ci sono notevoli differenze in Italia tra il Nord e il Centro - Sud per un valore medio pari all 8,6%, laddove la media europea è di circa il 27%. Pertanto, il ricorso allo smaltimento in discarica risulta ancora largamente prevalente per tutti quei rifiuti giunti ormai al termine del loro ciclo di vita ,63 % % sul totale di RU prodotto La termovalorizzazione in Italia (anno 2000) 3,13 % 1,9 % 0 Nord Centro Sud

3 In questo lavoro, è stato preso in considerazione il recupero d energia da Combustibile Da Rifiuti (CDR). Il CDR è stato introdotto dal Decreto Ronchi (D. Lgs. 22/97), mentre le sue specifiche tecniche sono state fissate nel successivo D.M In sintesi, il CDR deve essere ricavato da RSU (Rifiuti Solidi Urbani), a valle della raccolta differenziata e sottoposto a trattamenti tali da innalzarne il potere calorifico. Proprio a tal fine la legge prevedeva la possibilità di aggiungere alla miscela una quantità massima pari al 50% di alcuni scarti industriali. Gli scenari proposti Dopo aver analizzato l attuale situazione italiana dal punto di vista della gestione dei rifiuti, si sono ipotizzati degli scenari riferiti a tre diverse quote di termovalorizzazione sull indifferenziato (calcolato come la produzione dei RU al netto della raccolta differenziata), sulla base dello stimato incremento medio della produzione di rifiuti urbani del 2 % annuo, in linea con il trend rilevato. Si è prospettato, in tutti e tre i casi, il raggiungimento di una quota di raccolta differenziata pari al 35 % del RU prodotto, così come previsto dal Decreto Ronchi. Ai tre scenari proposti per la termovalorizzazione in Italia al 2005, corrispondono tre differenti fabbisogni impiantistici e, di conseguenza, tre livelli di potenza elettrica nominale fornita alla rete in determinate condizioni di funzionamento impianti: 8000 ore/anno di esercizio, PCI del rifiuto di kj/kg, rendimento del ciclo termico del 21%. I tre scenari proposti 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% : scenario : scenario : scenario 3 Riciclaggio Termovalorizzazione Compostaggio e Discarica Nel primo scenario si ipotizza il raggiungimento di una percentuale di RU a termovalorizzazione pari alla media europea del 1999 (il 27% già citato). Nel secondo (il più ottimistico), la quota parte di RU a recupero di energia è pari a circa il 58%, corrispondente alle quote di materiale ad alto potenziale energetico.

4 Nel terzo, si prevede una quota di termovalorizzazione del 35%, corrispondente alla produzione di 800 MWe, stima al riportata nel Libro Bianco sulle Energie Rinnovabili del Secondo questi tre scenari, la termovalorizzazione coprirebbe il fabbisogno energetico nazionale in percentuale pari all 1,5%, 3,1% e 1,9% rispettivamente (vedi tabella). Quota di Potenza Produzione di Copertura del termovalorizzazione complessiva energia elettrica fabbisogno sull indifferenziato corrispondente associata energetico (RU RD) (MWe) * (TWh) (%) Scenario 1 27% 619 5,0 1,5% Scenario 2 58% ,6 3,1% Scenario 3 35% 800 6,4 1,9% *comprensiva della potenza già installata Conclusioni: la termovalorizzazione come via percorribile e alternativa alla discarica L analisi economica condotta su un impianto tipo, di tecnologia consolidata (2 forni a griglia mobile) e dimensioni opportune (20 MWe), evidenzia un elevato investimento per unità di potenza installata (4-5 milioni di a MW installato), che rende un iniziativa di questo tipo remunerativa solo se opportunamente incentivata (CIP6/92 o certificati verdi), nonostante costi di esercizio unitari molto bassi. La taglia impiantistica è un compromesso tra le esigenze dell economia di scala (l efficienza economica del recupero energetico) e un dimensionamento della capacità impiantistica atta allo smaltimento dei rifiuti prodotti nell ambito territoriale, senza così disincentivare le altre forme di gestione dei rifiuti considerate prioritarie dalla normativa stessa. Le principali critiche mosse ai termovalorizzatori riguardano gli impatti sull ambiente, principalmente quello atmosferico, che conducono inevitabilmente la discussione intorno alla loro fattibilità, su un piano di tollerabilità sociale. Alle barriere tecnico-economiche si aggiungono anche barriere di tipo socio-politico, che sarebbe possibile abbattere soltanto attraverso adeguate campagne di informazione ed il ricorso alle BAT (Best Available Technologies) nella costruzione dei nuovi impianti. È opportuno ricordare che un termovalorizzatore, per essere pulito, necessita delle tecnologie più innovative nel processo di combustione e nella sezione di trattamento fumi; inoltre deve essere localizzato nei pressi di discariche speciali per lo smaltimento delle ceneri derivanti dalla stessa combustione. All altra critica, secondo cui l incenerimento costituisce un disincentivo alla prevenzione della produzione di rifiuti e alle attività di riciclo e recupero di materia, si può controbattere, anche sulla base di alcune esperienze straniere analizzate, che è possibile attribuire ad esso un ruolo significativo nell ambito di un sistema integrato per la gestione dei rifiuti, in cui riciclaggio e termovalorizzazione coesistono come forme complementari di trattamento. Nel grafico seguente, in cui sono riportati i sistemi di smaltimento/trattamento

5 dei rifiuti in vari Paesi europei, è evidente il ricorso prevalente alla discarica dell Italia, mentre riciclaggio e termovalorizzazione sono sistemi complementari e non mutuamente esclusivi in Paesi quali la Danimarca, la Svezia e la Svizzera La gestione dei rifiuti in Europa Considerato il rischio che forme di incentivo quali quelle citate, se destinate alla realizzazione di nuovi impianti di termovalorizzazione, hanno l effetto di sottrarre risorse e di ostacolare lo sviluppo delle fonti energetiche rinnovabili, è nostra opinione che vadano studiate nuove forme di incentivazione da allocare specificamente per i rifiuti. Va da sé che in ogni ambito territoriale ottimale (ATO) andrà valutato se più conveniente l utilizzo di CDR, prodotto localmente, in co-combustione in impianti già esistenti (ad es. forni da cementificio), ovvero in impianti dedicati. Per concludere, la termovalorizzazione è una strada percorribile compatibilmente con altre forme di gestione dei rifiuti, purchè si promuovano progetti validi tecnicamente, ambientalmente ed economicamente, si gestisca il problema del consenso legato all accettabilità sociale dell impianto e si utilizzino strumenti di incentivazione separati da quelli previsti per le fonti rinnovabili.

6 Profilo professionale degli autori del lavoro Simona Calà: Laurea in Ingegneria Chimica presso l Università degli Studi di L Aquila. Ha lavorato nell ambito dell ingegneria di processo, dei servizi tecnici di stabilimento, della qualità e dell ambiente, presso l azienda elettronica Elco SpA. Ha maturato una breve esperienza lavorativa negli Stati Uniti. Antonio Messia: Laurea in Ingegneria Chimica presso l Università La Sapienza di Roma. Ha svolto una tesi sperimentale ambientale sulla bonifica di siti contaminati da pesticidi organici. Claudia Potena: Laurea in Ingegneria per l Ambiente e il Territorio presso l Università La Sapienza di Roma, a seguito di un periodo di ricerca presso l università T U-Delft (Olanda). Ha operato nei settori ambiente e sicurezza del lavoro, come consulente, all interno di uno studio di progettazione e consulenza, e come libero professionista. Ha inoltre curato la partnership di alcune aziende italiane in progetti UE (5 Programma Quadro). E iscritta all Ordine degli Ingegneri di Roma. Debora Renzoni: Laurea in Biologia e Dottorato in Chimica conseguiti presso le Università di Siena e Oxford. Ha svolto attività di ricerca post-dottorato, finanziato dalla Comunità Europea, nel campo delle biotecnologie presso l Universiy College London. Successivamente, si è occupata di ricerca presso l Istituto Europeo di Oncologia di Milano; infine, presso la multinazionale farmaceutica Merck - Istituto di Ricerca Biologia Molecolare (IRBM), Pomezia, Roma. Luca Rizzitelli: Laurea in Economia Aziendale presso l Università Bocconi di Milano. Ha svolto attività di consulenza, presso la Holcim Italia, relativa ad una ricerca di mercato sui combustibili alternativi.