La coltivaz ione di piante per la pr oduzione di biomassa è utile anche per la s alvaguar dia delle ar ee a r is chio er os ione della golena del Po Premessa La pioppicoltur a è da cons ider ar s i una coltur a agr ar ia di tipo intens ivo e cons eguentemente con un impatto ambientale non trascurabile. Nell ambito della pr ovincia di Lodi, la coltivaz ione dei pioppeti si concentra principalmente nell ar ea golenale del Po. Circa la modalità di gestione dei pioppi, l adozione dell inerbimento e dello s falcio in alternativa alle lavorazioni del terreno (a par tir e dal 4 o 5 anno) garantis cono una miglior e pr otezione del suolo dall erosione in cas o di esondazione. Durante i primi anni, in assenza di operazioni di sarchiatura e s falcio, si sviluppa nei pioppeti una r igoglios a vegetazione spontanea che r appr es enta una valida r isor s a tr ofica e di rifugio per gli animali selvatici. Purtroppo, la cons uetudine degli agricoltori di mantenere cos tantemente s ar chiato il terreno del pioppeto e l appar ato r adicale dei pioppi molto s uper ficiale, possono caus are gr avi problemi di erosione del terreno s tes s o con abbattimento e tr as cinamento di piante ad alto fus to da par te dell onda di piena. Pioppi che s pes s o s i mettono di traverso tr a le pile dei ponti ostacolando il deflusso della piena s tessa con i danni che ognuno può immaginare. I n questi ultimi anni, in alternativa al pioppeto tradizionale, si è s viluppata la coltivazione di piante per la pr oduz ione di biomassa per ottenere energia. Questi tipi di impianto hanno un forte impatto s ulle piene e ne pos s ono r idur r e la violenza distr uttiva s e oppor tunamente dis locati nelle ar ee a r is chio di erosione più elevato. Coltivazioni di biomassa e impatto s ull onda di piena S i tratta di coltivazioni ad accr es cimento r apido che vengono tagliate ogni due-quattro anni. Le specie più utilizzate per tale coltivazione s ono alcuni tipi di pioppo. Contrariamente ai pioppeti tradizionali, queste piantagioni sono car atter izz ate da una elevata dens ità di piante per ettaro e hanno come car atteristica lo s viluppo a filar i di cespugli che r aggiungono un altezz a dai due ai quattro metr i. Questi filari vengono piantati a distanza molto r avvicinata e s ono un valido os tacolo all onda di piena per ché ne r iducono la capacità di erosione in pros simità del suolo. Mentre il fusto del pioppo coltivato tradizionalmente è r igido, i fusti dei cespugli delle piantagioni per la pr oduz ione di biomassa sono fles s ibili e s i piegano pr oteggendo il suolo in caso di piene eccezionali oppur e r ompono la forza della cor r ente in caso di piene medie. Le r adici, pur superficiali, formano una r ete protettiva qualche centimetro s otto il piano di campagna. I fusti flessibili e il network di radici, diventano il mix ideale per protegger e il suolo dalle erosioni delle piene. 1
Cons eguentemente, la piantumazione di filari per la pr oduzione di biomassa in pros simità delle aree maggior mente s oggette all erosione del fiume dovr ebber o gar antir e meglio la s tabilità del terreno s ottostante. Per chi fosse inter es s ato, di seguito, riportiamo alcuni informazioni tecniche s ulle caratteristiche delle coltivaz ioni di piante per la pr oduzione di biomassa e del loro utilizzo per la produzione di energia. Produzione di biomassa: alcuni dati tecnici I dent if icaz ione delle vocazioni delle super fici f or es t ali: attit udini funzionali I l ruolo e le funz ioni che vengono oggi attribuite ai popolamenti forestali risultano ben diverse ed ar ticolate rispetto a quanto non avvenisse in passato. La pr incipale aspettativa nei confronti del bosco non è più solo quella di ottenere una pr oduz ione continua di legname ma, in relazione al contesto ter r itor iale, normativo e socioeconomico, si richiede s empr e più spesso al bosco di erogare beni e s er viz i diversi dalla s emplice pr oduzione di massa legnos a. Sono mutate e aumentate le as pettative nei confronti del bosco. Le pr incipali funzioni che vengono attribuite e r ichies te ai popolamenti forestali possono es s er e cos ì sintetizzate: F unzione pr oduttiva I n questo cas o il principale pr odotto del bosco è il legname (legname da oper a, paleria, legna da ar der e, biomassa per la pr oduz ione di energia). Il popolamento fores tale deve pr odur r e una gr ande quantità di massa legnos a, di buona qualità e in tempi relativamente br evi. La ges tione s elvicoltur ale non può in questo cas o non tenere conto delle es igenz e economiche e deve cons entire utilizzazioni concentrate nel tempo e nello spazio. Come indicazione gener ale la funzione pr oduttiva è mas s ima in formazioni forestali cos tituite da s pecie a r apido accr es cimento o di elevata qualità tecnologica del legname, a dens ità e condizioni vegetative ottimali e in stazioni con buona fer tilità facilmente accessibili. Attitudine pr oduttiva Formazioni forestali artificiali realizzate appos itamente per la pr oduzione di legname o cos tituite da s pecie a legname pr egiato (anche legna da ar der e). Sono for mazioni caratterizzate da elevate pr oduz ioni di massa legnos a in tempi relativamente br evi. La ges tione s elvicoltur ale può pr eveder e anche l eliminaz ione completa del soprassuolo ar bor eo e la s ua r innovazione completamente ar tificiale (pioppeto coltivato). L attitudine pr oduttiva è s tata attribuita ai seguenti popolamenti forestali: Pioppeti artificiali ovunque ubicati, anche s e r ealizzati con finanziamento comunitar io, ad es clus ione di quelli appar tenenti ad az iende faunistiche-venatorie; I mpianti di arboricoltura da legno r ealizzati con latifoglie nobili; I mpianti a r apido accr es cimento per la pr oduz ione di biomassa a fini energetici; Robinieti puri al di fuori delle ar ee pr otette e delle az iende faunis tiche venatorie; Robinieti misti solo s e al di fuori di aree pr otette e delle aziende faunis tiche venator ie e non a diretto contatto con formazioni forestali di interesse natur alistico; Castagneti; 2
Z ona di golena P o La golene s ono le ar ee inter clus e tr a il corso del fiume Po e l ar gine pr incipale. S i tratta di aree con spiccate caratteristiche pr oduttive legate alla fertilità del substrato di volta in volta arricchito dalle depos izioni fluviali. Una destinazione es clus ivamente naturalistica di queste ar ee r isulterebbe riduttiva e difficilmente accettabile da parte dei proprietari. Gli interventi da favorire dovr anno cons entire uno sfruttamento r az ionale delle r is or s e con la for maz ione di ambienti paranaturali. S i propongono impianti con una s piccata attitudine produttiva ma che comunque presentano un grado di complessità ecologica e di naturalità maggior e r ispetto ad una agricoltura tradiz ionale. Azioni prioritarie: I mboschimenti con specie ar bor ee per la pr oduz ione di legno (mis. 2.8); I mpianti a r apido accr es cimento (mis. 2.8); I mpianti con specie ar bor ee per la pr oduz ione di biomassa (ceduaz ioni a tur no ravvicinato) (mis. 2.8). I mpiant i con specie ar bor ee a r apido accr escimento per la pr oduz ione di biomassa. S i tratta di impianti realizzati con specie ar bor ee a r apido accr es cimento con la finalità di ottenere nel più breve tempo pos s ibile legname da utilizzare pr evalentemente per la produzione di energia. Le s pecie utilizzabili per questo tipo di impianti sono pr evalentemente pioppo e s alice. Le dens ità di impianto s ono necessariamente molto elevate, da 1.000 fino a 20.000 piante per ettaro. Il turno di utilizzazione è es tremamente br eve pr opr io per massimizzare la pr oduz ione di biomassa s fruttando i grandi accrescimenti iniziali delle s pecie impiegate. Le piante vengono ceduate ogni 2 4 anni. L alta dens ità di impianto e la br evità del turno cons entono r es e produttive molto elevate, comprese tr a 8 e 15 tonnellate di sostanza s ecca per ettaro e per anno (G. Facciotto e G. Schenone 1998). Data la connotaz ione spiccatamente pr oduttiva dell impianto, si deve pr es tar e par ticolar e cur a nella s celta del sito. È necessario s ceglier e ter r eni di buona fer tilità, profondi, collocati in ambiti pianeggianti anche per facilitare la meccaniz z az ione delle oper azioni di utilizzazione. Non s i può pertanto pr es cinder e da una lavor az ione del terreno di tipo agr onomico e dalla concimaz ione di fondo. Un fattore deter minante la buona r ius cita dell impianto è la dis ponibilità di acqua, una situazione ottimale è la pr es enza di una falda s uper ficiale r aggiungibile dalle r adici. Per l impianto è pr efer ibile l impiego di talee di 15 25 cm. di lunghezza oppor tunamente trattate. La dispos iz ione delle talee in file s ingole o binate dovr à es s er e effettuata s ulla bas e del tipo di macchi na che s i prevede di utilizzare in fase di utilizzazione. T utte le oper az ioni dovranno es s er e meccanizzate, sia l impianto che l utilizzazione e la pr ima trasformazione del prodotto in cippato. L impiego dei fertilizzanti dovrà tuttavia di volta in volta essere valutato in relazione alla localizzazione dell impianto ed alle altre eventuali funzioni svolte dall impianto oltre a quella meramente pr oduttiva. In particolare s e l impianto è s tato collocato in prossimità di canali di colo per assolvere anche ad una funzione di abbattimento degli inquinanti di origine agr icola in qualità di fascia tampone, la fer tiliz z az ione del terreno non è assolutamente da pr eveder s i. Produzione di energia L'energia è la bas e per le attività dell'uomo, poiché ci permette di muovere il nostro cor po. 3
La dipendenz a dell'uomo dall'ener gia è totale. "L'energia è la capacità di compiere lavor o" L'energia può as s umer e diver s e for me tra cui energia potenz iale, cinetica, elettrica e elettromagnetica, chimica e biologica, termica, radiante, luminosa e anche nuclear e. L'unità di misura dell'energia è il Joule. Si osserva inoltr e che l'ener gia non si crea, non si distrugge ma si trasforma. I processi di trasformazione non sono r evers ibili. Le fonti di energia s i possono classificare in: rinnovabili e non rinnovabili. Fonti di energia r innovabili Le fonti di energia r innovabili sono quelle che s i rinnovano continuamente. Principalmente la fonte pr imar ia di produzione di questa ener gia è il sole che s i può cons ider are una fonte inesauribile. L'energia pr oveniente dal sole che viene assorbita dalla ter r a in un anno, è maggior e di 15/20 volte l'ener gia immagazzinata in tutte le r iser ve di combus tibile fossile nel mondo. Se s i potesse s fr uttare s olo lo 0,005% di detta radiazione, mediante oppor tuni sistemi, si otterrebbe più energia utile in un anno di quella che s i otterrebbe br uciando petrolio, carbone e gas. Le fonti di energia rinnovabili si distinguono in: Energia della biomas s a Energia idr aulica Energia eolica Energia s olar e Energia geoter mica Energia del mare Energia della biomas s a Con il termine biomas s a s i intende il carbonio or ganico pr es ente nella bios fer a utilizzabile come fonte ener getica e der ivato in ultimo dall'immagazzinamento dell'ener gia s olar e oper ato dagli organis mi fotosintetici, secondo la s eguente r eazione: CO 2 + H 2 O = C 6 H 12 O 6 + O 2 L anidride car bonica e l acqua, utilizzando l ener gia s olar e, si combinano for mando z uccher i e ossigeno. A lor o volta, gli zuccheri combinandosi formano la cellulosa che è il maggior cos tituente delle piante. La biomassa copr e il 60% dell'energia r innovabile totale e r appr es enta s olo il 3% dell'energia cons umata attualmente in tutta l'unione Eur opea. Essa è s tata utiliz z ata dall'uomo per diversi secoli sino alla pr ima r ivoluz ione indus tr iale in cui è iniziato lo s fr uttamento mas s iccio pr ima del carbone e, in seguito, del petrolio. Tali combustibili grazie alla lor o pr aticità r idussero l'utilizzo della biomas s a; ma oggi, date le s car s e r is or s e disponibili di petrolio e il suo continuo aumento di prezzo, l'uomo ha cominciato a r iutilizzare le biomasse come fonte ener getica. Utilizzo della biomassa Al momento la biomas s a più utilizzata è quella di origine agr icola e for es tale, che tr ova impiego come combus tibile per stabilimenti industriali e per il riscaldamento nei settori domestici. E' anche iniziato lo s fr uttamento come combus tibile dei rifiuti solidi urbani oppor tunamente selezionati. Per il futuro s i pensa di utilizzare la biomas s a anche nei processi di gas ificazione, pirolisi, biometallizazione e nella fer mentaz ione alcolica. 4
Energia da biomas s e LA T ECNOLOGI A Biomas sa è un termine che r iunis ce una gr an quantità di materiali, di natura es tr emamente eter ogenea. I n forma gener ale, si può dire che biomassa è tutto ciò che ha matrice or ganica, con esclusione delle plas tiche e dei materiali fos sili. La biomas s a r appr es enta la forma più sofisticata di accumulo dell'energia s olar e. La biomas s a utilizzabile ai fini energetici cons is te in tutti quei materiali organici che pos s ono es s er e utilizzati direttamente come combus tibili ovvero tr as for mati in altre s os tanz e di più facile utilizzo negli impianti di conversione. Altre forme di biomassa pos s ono es s er e cos tituite dai residui delle coltivazioni destinate all'alimentazione umana od animale, o piante espres samente coltivate per scopi energetici. Le più importanti tipologie di biomassa s ono res idui forestali, scarti dell'industria di trasformazione del legno, scarti delle indus tr ie zootecniche, scarti mercatali, ed i rifiuti solidi urbani. APPLI CAZ I ONI T ra le var ie tecnologie di conversione ener getica delle biomasse alcune pos s ono cons ider ar s i giunte ad livello di sviluppo tale da cons entirne l'utilizzazione s u scala indus tr iale, altre neces sitano invece di ulteriore s per imentazione al fine di aumentarne il rendimento e r idur ne i cos ti di conversione ener getica. Le tecnologie attualmente dis ponibili sono la combus tione diretta, la car boniz z az ione, la pirolis i, la gassificazione, la digestione anaer obica ed aer obica, la fermentazione alcoolica, l'estrazione di olii e pr oduzione di biodiesel e la s team explosion. LE PONTENZIALITA Lo s fr uttamento a fini energetici delle biomas s e può as s umer e un ruolo s tr ategico, contribuendo ad uno s viluppo s os tenibile ed equilibr ato del pianeta. Un impiego diffuso delle biomasse può compor tar e notevoli cambiamenti a livello economico, ambientale ed occupazionale. Le biomas s e gar antiscono infatti la valor iz z az ione di residui agroindustriali, lo sviluppo di nuove iniz iative indus tr iali e l autonomia ener getica locale di aziende agr icole o di lavorazione del legno. I COSTI La difficoltà di sviluppo del settore dello s fr uttamento ener getico delle biomas s e è legata principalmente al superamento delle bar r ier e non tecniche quali finanziamenti dei costi di investimento, Politica Agr icola Comunitar ia e diffus ione delle infor maz ioni. I l costo dell'ener gia da biomas s a è attualmente ancor a gener almente maggior e di quello derivante dalle fonti fossili, ma vi è una tendenza ver s o la competitività, in tempi ragionevolmente br evi, da s os tener e e valor izzar e. 5
VANT AGGI AMBIENTALI La biomas s a è ampiamente disponibile ovunque e r appr es enta una r isor s a locale, pulita e rinnovabile. L'util izzazione delle biomas s e per fini energetici non contribuisce all'aumento del livello di anidride car bonica nell'atmos fer a. In tale ottica, quindi, aumentare la quota di energia prodotta mediante l'us o delle biomas s e, piuttosto che con combustibili fossili, può contr ibuir e alla r iduz ione dell effetto s erra. 6