Petrolio Verde GIACIMENTI ENERGETICI RINNOVABILI NELLE AZIENDE AGRICOLE

Petrolio Verde GIACIMENTI ENERGETICI RINNOVABILI NELLE AZIENDE AGRICOLE

Ogni azienda agricola ha strutture da scaldare; in certi casi è solo l abitazione dell imprenditore, in altri la cantina, la serra o la stalla. Mantenere la temperatura giusta tutto l anno spesso incide notevolmente sul bilancio aziendale. Per molte aziende aretine c è però un modo per risparmiare oltre il 60% dei costi: raccogliere gli scarti legnosi delle coltivazioni agricole, autoprodurre legna da ardere e bruciarli in un generatore termico ad alta efficienza, magari usando anche un pò di legno prodotto dal bosco di proprietà. Un giacimento di energia a portata di mano Negli ultimi anni abbiamo assistito ad un aumento costante del prezzo dei combustibili fossili (gasolio, GPL, metano). L azienda agricola però ha un ventaglio di soluzioni a portata di mano: gli scarti delle coltivazioni legnose (vite, olivo e fruttifere); il bosco e le coltivazioni dedicate (es. piantagioni da legno). Ognuna rappresenta un giacimento di energia rinnovabile, facile da utilizzare, economico e a basso impatto ambientale. che fa risparmiare In pratica è come se ogni imprenditore fosse proprietario di un piccolo giacimento di petrolio verde, poco inquinante e a basso costo. Le aziende che scelgono di utilizzare i propri giacimenti di energia rinnovabile risparmiano molto. Per capirlo basta osservare il grafico che, a parità di contenuto energetico, mette a confronto il costo di vari combustibili, fossili e legnosi. Considerando che per il legno si è fatto riferimento ai prezzi di mercato, è facile immaginare che risparmio può realizzare l azienda che auto-produce il proprio petrolio verde! % di costo 140 120 100 80 60 40 20 0 Confronto del prezzo di vari combustibili (a parità di energia ottenibile) fatto 100 il costo del gasolio 100 152 63,4 64,3 Gasolio GPL Metano Pellet di legno Tipo di combustibile 28,6 Legna da ardere 14,3 Legno cippato Il grafico mostra come varia la spesa per acquistare la stessa quantità di energia contenuta in combustibili diversi. Se per il gasolio si spende 100, per il legno cippato si spende 14,3. Se questo non è risparmio? Scaldare l agriturismo con il legno per ottenere un immagine positiva Tanti eco-turisti scelgono di alloggiare in un agriturismo per le loro vacanze. Le loro scelte spesso si basano sulla sostenibilità della struttura che li ospita. Oltre ad aspetti quali la riduzione degli sprechi idrici (con l istallazione di riduttori di flusso) e di energia elettrica (grazie alle lampade a basso consumo), viene preso in considerazione anche l impiego di fonti rinnovabili di energia. che fa crescere i guadagni Ecco quindi che scegliere di scaldarsi con il legno può rappresentare, oltre che un risparmio, anche un immagine positiva per la struttura. A questo proposito, da diversi anni, organizzazioni quali Legambiente, ma non solo, segnalano ai turisti, con apposite guide, le strutture ricettive che dimostrano attenzione alle esigenze ambientali. 2

Fino a pochi anni fa l unico modo per utilizzare l energia contenuta nel legno erano le stufe e i caminetti che purtroppo spesso sfruttano meno del 20% dell energia potenziale. Oggi esistono termocamini, termostufe e, soprattutto, caldaie ad altissima efficienza. Basti pensare che una moderna caldaia è in grado di sfruttare oltre il 90% dell energia contenuta in ogni pezzo di legno stagionato. Si può risparmiare anche sul legno Scaldarsi con il legno anziché con i combustibili fossili fa sicuramente bene sia al portafoglio che all ambiente. Bisogna fare attenzione però, perché acquistando generatori termici più effi cienti, che richiedono un investimento iniziale un po più alto, a parità di calore utilizzato dall utente, si brucia molto meno legno e quindi, alla lunga, si risparmia combustibile, lavoro e soldi. Facciamo un esempio Ipotizziamo di dover riscaldare una costruzione di 150 m 2 (circa 400 m 3 ) con un fabbisogno annuo di 20.000 kwh (180 giorni di riscaldamento con temperature minime assolute di 6 C). Considerando un contenuto di energia di 4 kwh per kg di legno stagionato, si ricava che per soddisfare il fabbisogno dell abitazione sono necessari 20.000 kwh / 4 kwh/kg = 5.000 kg di legno stagionato (cioè 50 quintali). I generatori termici però non riescono mai a sfruttare il 100% dell energia contenuta nella biomassa. Infatti, per ottenere la stessa quantità di energia, più è bassa l efficienza del generatore termico e maggiore è la quantità di legno che bisogna bruciare. Confrontiamo il consumo di legno necessario a soddisfare il fabbisogno dell abitazione di 150 m 2 utilizzando quattro diversi tipi di generatore termico: un camino aperto, con un effi cienza del 20%; una termostufa, con un effi cienza del 65%; una caldaia, con un effi cienza del 90%. Camino aperto Utilizzando uno o più camini aperti per calcolare la biomassa necessaria a soddisfare il fabbisogno di 20.000 kwh annui bisogna dividere il peso del legno che potenzialmente contiene tale energia (5.000 kg) per l efficienza del generatore termico (20% = 0,2). Con il camino aperto risultano pertanto necessari non 5.000 kg (cioè 50 quintali), ma 5.000 / 0,2 = 25.000 kg di legno (cioè 250 quintali). Termostufa Utilizzando una termostufa con efficienza pari al 65% il fabbisogno di 20.000 kwh annui può essere soddisfatto non con 5.000 kg (cioè 50 quintali), ma 5.000 / 0,65 = 7.692 kg di legno (cioè circa 77 quintali) con un risparmio di legna, rispetto al caminetto, pari a circa il 69%. Caldaia Utilizzando una caldaia con efficienza pari al 90% il fabbisogno di 20.000 kwh annui può essere soddisfatto non con 5.000 kg (cioè 50 quintali), ma 5.000 / 0,9 = 5.555 kg di legno (cioè circa 55 quintali) con un risparmio di legna, rispetto al caminetto, di oltre il 77%. www.froeling.com 3

Se un azienda organizza la raccolta degli scarti legnosi provenienti dalle potature in viticoltura, frutticoltura e olivicoltura, è come se avesse un proprio giacimento energetico con cui riscaldarsi evitando di acquistare combustibili fossili. In termini energetici, infatti, 2,5 kg di legno stagionato forniscono la stessa quantità di energia di 1 litro di gasolio. Quanta energia è disponibile nell azienda? Bosco, giacimento di energia Tra i tanti prodotti (legname da lavoro, funghi, tartufi, selvaggina) e servizi (protezione del suolo, paesaggio, tutela della biodiversità...) che si possono ottenere con una buona gestione del bosco c è anche l energia termica. Oltre le coltivazioni legnose, infatti, anche i boschi sono giacimenti energetici importanti. A titolo d esempio si consideri che mediamente da un ettaro di ceduo quercino accumula tra 3,3 t/ha e 5, 5 t/ha di legno all anno. Aziende aretine potenzialmente autonome Nel 2006, grazie ad una collaborazione tra Provincia di Arezzo, Compagnia delle Foreste, Coldiretti, Confagricoltura e CIA, è stata svolta un indagine su un campione di 63 aziende agricole rappresentative del territorio compreso tra Valdichiana, Agro Aretino e Valdarno. Lo scopo è stato verifi care, per ciascuna azienda, il fabbisogno di energia termica e la quantità di legno ad uso energetico potenzialmente prodotto ogni anno; sia come scarto delle produzioni agricole legnose che dal bosco o da impianti di arboricoltura. Il risultato dell indagine è che, se gli scarti legnosi e la legna da ardere venissero valorizzati bruciandoli in caldaie ad alta efficienza, il 68% delle aziende considerate potrebbe essere autosuffi ciente. Fino a 1.600 litri di gasolio dall oliveto Raccogliendo le potature dell oliveto, ogni anno, si possono ottenere da 1,4 a 4 tonnellate di legno stagionato per ettaro* che contengono l energia di 560-1.600 litri di gasolio. Fino a 1.680 litri di gasolio dal frutteto Raccogliendo le potature del frutteto, ogni anno, si possono ottenere da 2,7 a 4,2 tonnellate di legno stagionato per ettaro che contengono l energia di 1.080-1.680 litri di gasolio. Fino a 640 litri di gasolio dal vigneto Raccogliendo le potature del vigneto, ogni anno, si possono ottenere da 1,3 a 1,6 tonnellate di legno stagionato per ettaro che contengono l energia di 520-640 litri di gasolio. * considerando 278 piante/ha 4

il caso di un azienda policolturale in Valdarno Ai fi ni dell auto approvvigionamento energetico un azienda agricola policolturale è quella in cui non è possibile individuare una coltura prevalente. + = 1.520 m 3 Cosa s intende scaldare Il proprietario ha esigenza di riscaldare due edifici, uno adibito ad abitazione e uno ad agriturismo. Il volume complessivo è di 1.520 m 3. Le strutture non presentano coibentazione, le finestre sono dotate di vetri doppi. Attualmente l abitazione è riscaldata con una caldaia a gasolio da 44 kw da sostituire, mentre l agriturismo con una caldaia a GPL da 26 kw. Obiettivo di un eventuale nuovo impianto a biomassa legnosa è riuscire a scaldare sia l abitazione che l agriturismo con un unica caldaia. Che tipo d impianto si potrebbe scegliere Per soddisfare il fabbisogno termico delle due strutture, il progetto di massima prevede l installazione di una caldaia con una potenza nominale di 50 kw, a fi amma rovescia e doppia camera di combustione, alimentata con legna da ardere. Alla caldaia dovrà essere allacciata una mini-rete di teleriscaldamento di 15 m per collegare i due edifi ci. Nella struttura aziendale sono già disponibili il locale caldaia (16,5 m 2 ) e un adiacente vano per lo stoccaggio del combustibile legnoso (28 m 2 ), per cui non sono previsti importanti lavori di adeguamento. Nell impianto è prevista la presenza di un accumulatore inerziale da 2.000 l, per gestire l impianto con maggior flessibilità e comfort. Con tale accumulo d acqua, infatti, (ad eccezione di condizioni climatiche estreme) la caldaia dovrebbe richiedere una carica di legna giornaliera in inverno e, in estate, per produrre solo acqua calda sanitaria, una carica settimanale Il costo dell investimento (IVA inclusa) è stimato in 22.000 (costo caldaia circa 9.000 ). Quanta energia serve ogni anno Fabbisogno di energia termica 42.500 kwh/anno Quantità di legna necessaria 12,5 t/anno (w* = 20-25%) Costo legna (a prezzo di mercato) 1.625 /anno Biomassa legnosa che si può autoprodurre Ogni anno dalla produzione boschiva, l azienda ha potenzialmente a disposizione oltre 100 t di legna che coprono ampiamente il fabbisogno per la produzione di energia termica. Tipo di coltura Dimensione Scarti legnosi (t/anno)* Olivicoltura 450 piante 2,2 6,5 Viticoltura 5 ha 6,5 8,4 Bosco 46 ha 121,4 202,4 TOTALE 130,1-217,3 * materiale stagionato Quanto ci si guadagna Costo impianto legna 22.000 Costo legna annuo 1.625 Mancata spesa per sostituzione caldaia a gasolio (da sottrarre il primo anno) - 4.000 Mancato costo gasolio annuo - 5.290 Risparmio annuo acquisto combustibile 3.665 Tempo per recuperare la spesa sostenuta 6 anni A fronte di un investimento iniziale di 22.000, considerando un saggio d interesse del 5% e una vita (prudenziale) della caldaia di 15 anni, il Valore Attuale Netto (VAN) di questo investimento porta ad un risultato positivo pari a circa 35.200. Tale risultato potrebbe essere nettamente migliorato in caso venissero attivati finanziamenti pubblici per l installazione di sistemi di riscaldamento a biomassa legnosa. 40.000 30.000 20.000 10.000 Analisi investimento (tasso 5%) 0 * contenuto idrico del legno -10.000-20.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Anni 5

il caso di un azienda viticola dell Agro-aretino Un azienda con 20 ha di vigneto è in grado di produrre oltre 25 t/anno di biomassa di scarto. Organizzare la raccolta di questo materiale e valorizzarlo con una caldaia ad alta efficienza, può rendere l azienda autonoma sul piano del fabbisogno termico. + = 2.150 m 3 Cosa s intende scaldare Il proprietario ha esigenza di riscaldare due edifici, uno adibito ad abitazione e uno ad agriturismo. Il volume complessivo è di 2.150 m 3. Le strutture non presentano coibentazione, le finestre non sono dotate di vetri doppi. Attualmente l abitazione non è riscaldata, mentre l agriturismo è servito da una caldaia a GPL da 30 kw. Obiettivo di un eventuale nuovo impianto a biomassa legnosa è riuscire a scaldare sia l abitazione che l agriturismo con un unica caldaia. Che tipo d impianto si potrebbe scegliere Per soddisfare il fabbisogno termico delle due strutture, il progetto di massima prevede l installazione di una caldaia con una potenza nominale di 80 kw, a fi amma rovescia e doppia camera di combustione, alimentata con cippato di legno. Alla caldaia dovrà essere allacciata una mini-rete di teleriscaldamento di 20 m per collegare i due edifi ci. Nei locali aziendali sono già disponibili il locale caldaia (40 m 3 ) e un adiacente vano per lo stoccaggio del combustibile legnoso (30 m 3 ), per cui non sono previsti importanti lavori di adeguamento. Nell impianto è prevista la presenza di un accumulatore inerziale da 1.500 l che permetterà al sistema di riscaldamento di erogare calore in modo più regolare. Il costo dell investimento (IVA inclusa) è stimato in 38.500 (costo caldaia circa 22.000 ). Tipo di coltura Dimensione Scarti legnosi (t/anno)* Olivicoltura 380 piante 1,9 5,5 Viticoltura 20 ha 25,9 33,6 Sostituzione viti 1 ha/anno 4,0 Bosco 2,8 ha 7,4 12,3 TOTALE * materiale stagionato 39,2 55,4 Quanto ci si guadagna Costo impianto a cippato 38.500 Costo annuo del cippato 1.380 Mancata spesa per acquisto caldaia a GPL per abitazione (da sottrarre il primo anno) - 4.000 Mancato costo GPL annuo - 12.610 Risparmio annuo acquisto combustibile 11.230 Tempo per recuperare la spesa sostenuta 4 anni A fronte di un investimento iniziale di 38.500, considerando un saggio d interesse del 5% e una vita (prudenziale) della caldaia di 15 anni, il Valore Attuale Netto (VAN) di questo investimento porta ad un risultato positivo pari a circa 116.000. Tale risultato potrebbe essere nettamente migliorato in caso venissero attivati finanziamenti pubblici per l installazione di sistemi di riscaldamento a biomassa legnosa. Quanta energia serve ogni anno Fabbisogno di energia termica 68.000 kwh/anno Quantità di cippato necessaria 23 t/anno (w = 30-35%) Costo cippato (a prezzo di mercato) 1.380 /anno Biomassa legnosa che si può autoprodurre L azienda ha potenzialmente a disposizione oltre 40 t/anno di legno proveniente da scarti legnosi che coprono ampiamente il fabbisogno per la produzione di energia termica. Per la produzione di cippato l azienda dovrebbe dotarsi di una cippatrice per ridurre in scaglie sia i sarmenti che il materiale derivante dalla sostituzione di 1 ha di vigneto all anno. A questo fine si potrebbe ipotizzare sia un acquisto, magari con l obiettivo di cippare materiale anche conto terzi, sia un noleggio. 120.000 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0-20.000-40.000 Analisi investimento (tasso 5%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Anni 6

+ il caso di un azienda viti-olivicola della Valdichiana Si tratta di un azienda che oltre ad avere più di 25 t/anno di biomassa da scarti agricoli, svolge attività nella manutenzione del verde ornamentale ricavandone grandi quantità di biomassa che deve essere smaltita. Tutto questo, con un sistema di riscaldamento a legno, può trasformarsi da problema a preziosa risorsa energetica. + + + + Cosa s intende scaldare Il proprietario ha esigenza di scaldare sei strutture, quattro adibite ad abitazione e due serre dove vengono coltivate piante ornamentali. Il volume complessivo è di 9.200 m 3. La coibentazione è presente solo su 600 m 3, le fi nestre dotate di vetri doppi sono presenti su 1.500 m 3. Attualmente gli edifi ci e le serre sono riscaldati da sei caldaie a gasolio, ciascuna della potenza di 35 kw. Obiettivo di un eventuale nuovo impianto a biomassa legnosa è riuscire a scaldare tutto il complesso con un unica caldaia. Che tipo d impianto si potrebbe scegliere Per soddisfare il fabbisogno termico delle sei strutture, il progetto di massima prevede l installazione di una caldaia con una potenza nominale di 300 kw, a doppia camera di combustione, alimentata con cippato di legno. La potenza è leggermente sovradimensionata in vista dell eventuale necessità di scaldare nuove serre. Alla caldaia dovrà essere allacciata una mini-rete di teleriscaldamento di 380 m per collegare le quattro case e le due serre. L azienda ha già disponibile un locale caldaia (30 m 3 ) e un adiacente vano per lo stoccaggio del combustibile legnoso (30 m 3 ). Tali strutture per poter ospitare una caldaia da 300 kw necessitano di alcuni interventi di adeguamento stimati in circa 20.000 Euro. Nell impianto è prevista la presenza di un accumulatore inerziale da 4.000 l. Il costo dell investimento (IVA inclusa) è stimato in 175.000. Quanta energia serve ogni anno Fabbisogno di energia termica 290.000 kwh/anno Quantità di cippato necessaria 110 t/anno (w = 40%) Costo cippato (considerato 40 /t) 4.400 /anno = Biomassa legnosa che si può autoprodurre L azienda ha potenzialmente a disposizione almeno 300 t/anno di legno proveniente da scarti legnosi delle coltivazioni agricole, da boschi di proprietà e da materiale legnoso che deriva dall attività di manutenzione del verde urbano. La quantità disponibile attualmente copre ampiamente il fabbisogno termico (il fabbisogno sarebbe comunque coperto anche dalle sole produzioni agricolo-forestali). L azienda ha in previsione l acquisto di una cippatrice per l attività di manutenzione del verde urbano. Proprio in virtù di tale destinazione d uso promiscuo, nell analisi dell investimento è stata considerata solo la metà del costo reale della macchina. 9.200 m 3 Tipo di coltura Dimensione Scarti legnosi (t/anno)* Olivicoltura 4.000 piante 19,8 57,6 Viticoltura 6 ha 7,8 10,1 Bosco 30 ha 79 132 Manutenzione verde - 200-300 TOTALE 306,6 499,7 * materiale stagionato Quanto ci si guadagna Costo caldaia 56.000 Costo rete teleriscaldamento 40.000 Acquisto sei scambiatori 10.000 Accumulatore 4.000 l 5.000 Opere edili 20.000 Acquisto cippatrice (50%) 25.000 Costo cippato per anno 4.400 Costo energia elettrica per anno 1.000 Mancata spesa per sostituzione 2 caldaie a gasolio (da sottrarre al quinto anno) - 8.000 Mancato costo gasolio annuo - 30.400 Risparmio annuo acquisto combustibile 26.000 Tempo per recuperare la spesa sostenuta 8 anni A fronte di un investimento iniziale di 175.000, considerando un saggio d interesse del 5% e una vita (prudenziale) della caldaia di 15 anni, il Valore Attuale Netto (VAN) di questo investimento porta ad un risultato positivo pari a circa 174.000. Tale risultato potrebbe essere nettamente migliorato in caso venissero attivati finanziamenti pubblici per l installazione di sistemi di riscaldamento a biomassa legnosa. 200.000 150.000 100.000 50.000 0-50.000-100.000-150.000 Analisi investimento (tasso 5%) -200.000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Anni 7

Pubblicazioni AA.VV. 2004 Produzione ed uso energetico del legno nell azienda agricola. AIEL CCIAA di Padova Terra e Vita. 16 p. (disponibile su www. woodland.arsia.toscana.it) AA.VV., 2005 Biomasse per l energia. Guida per progettisti, impiantisti e installatori. Collana Greenpro. A cura di ISES ITALIA e IDIS Città della Scienza. pp. 288 FRANCESCATO V., ANTONINI E., PANIZ A., GRIGOLATO S., 2007 Vitis energetica. Valorizzazione energetica dei sarmenti di vite in provincia di Gorizia. AIEL CCIAA di Gorizia Informatore Agrario. 16 p. HELLRIGL B. 2006 Elementi di Xiloenergetica. Definizioni, formule, tabelle. AIEL 320 p. LAZZARI P., 2000 L utilizzo dei residui agricolo lignocellulosici. Sherwood Foreste ed Alberi Oggi n. 59 (Settembre). Compagnia delle Foreste (AR) MEZZALIRA G., COLONNA M.B., VERONESE M., 2003 Come produrre energia dal legno. Quaderno ARSIA. pp 88 NATI C., SPINELLI R., MAGAGNOTTI N., VERANI S., 2007 Dalle potature di olivo biomassa per usi energetici. L informatore Agrario 9/2007: 57-59. SPINELLI R., NATI C., MAGAGNOTTI N., CIVITARESE V., 2006 Produrre biomassa dai sarmenti di vite. L informatore Agrario n. 28 (7/13): 36-39. Internet www.woodland.arsia.toscana.it - Progetto interregionale Woodland Energy - la fi liera legno energia come strumento di valorizzazione delle biomasse legnose di origine agricola e forestale nelle regioni italiane cofinanziato dal programma Probio del MiPAAF. Nel sito si trovano modelli di filiere legno-energia, sistemi razionali di raccolta e gestione delle biomasse legnose agroforestali per fini energetici. www.bioheat.info - Esempi d impianti già realizzati, informazioni su caldaie e combustibili legnosi. Associazioni sulle rinnovabili www.aiel.cia.it - Associazione Italiana Energie Agroforestali www.itabia.it - Italian Biomass Association www.isesitalia.it - International Solar Energy Society sezione Italia www.holzenergie.ch - Associazione Legno-Energia Svizzera Crediti Questo opuscolo è stato realizzato nell ambito del progetto Autoapprovvigionamento termico nelle aziende agricole della provincia di Arezzo fi nanziato dall Assessorato all Agricoltura della Provincia di Arezzo nell ambito della L.r. 34/01. Il progetto è stato sviluppato da Compagnia delle Foreste in collaborazione con Associazione Italiana Energie Agroforestali (AIEL), ARSIA Toscana, Coldiretti, Confagricoltura e Confederazione Italiana Agricoltori. Responsabile progetto per la Provincia di Arezzo Stefano Boncompagni (Assessorato all Agricoltura della Provincia di Arezzo) responsabile tecnico del progetto ai sensi della L.r. 34/01 Coordinamento del progetto Paolo Mori (Compagnia delle Foreste) Vittorio Rossi (Compagnia delle Foreste) Gruppo di lavoro tecnico Stefano Boncompagni (Provincia di Arezzo) Lapo Casini (Provincia di Arezzo) Daniele Menabeni (libero professionista) Paolo Mori (Compagnia delle Foreste) Gianfranco Nocentini (ARSIA) Vittorio Rossi (Compagnia delle Foreste) Consulenza tecnica Eliseo Antonini Valter Francescato (Associazione Italiana Energie Agroforestali - AIEL) Referenti Organizzazioni Professionali Agricole Rodolfo Caporali (Coldiretti) Claudio Corazzini (Confagricoltura) Alberto Tizzi (Confederazione Italiana Agricoltori) Progetto Grafi co Giuditta Buzzichelli Autori testi Paolo Mori (Compagnia delle Foreste) Vittorio Rossi (Compagnia delle Foreste) Foto Compagnia delle Foreste, www.froeling.com, www.sxc.hu Progetto realizzato da In collaborazione con Stampa Litograf Editor (PG) Distribuito da Provincia di Arezzo Assessorato all Agricoltura Palazzo Barbolani Via San Lorentino, 25 52100 Arezzo www.provincia.arezzo.it/agricoltura 8